unidad 10: el mundo de los genes · proteínas (los genes) y el que no codifica. en muchas...
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UNIDAD 10 EL MUNDO DE LOS GENES
Funciones bioloacutegicas
Las funciones bioloacutegicas del ADN incluyen el almacenamiento de informacioacuten (genes y genoma) la codificacioacuten de proteiacutenas (trascripcioacuten y traduccioacuten) y su auto duplicacioacuten (replicacioacuten del ADN) para asegurar la transmisioacuten de la informacioacuten a las ceacutelulas hijas durante la divisioacuten celular
Genes y genoma
El ADN se puede considerar como un almaceacuten cuyo contenido es la informacioacuten (mensaje) necesaria para construir y sostener el organismo en el que reside la cual se transmite de generacioacuten en generacioacuten El conjunto de informacioacuten que cumple esta funcioacuten en un organismo dado se denomina genoma y el ADN que lo constituye ADN geonoacutemico
El ADN geonoacutemico (que se organiza en moleacuteculas de cromatina que a su vez se ensamblan en cromosomas) se encuentra en el nuacutecleo celular de los eucariota ademaacutes de pequentildeas cantidades en las mitocondrias y cloroplastos En procariotas el ADN se encuentra en un cuerpo de forma irregular denominado nucleoide
El ADN codificante
ARN polimerasa T7 (azul) produciendo un ARNm (verde) a partir de un molde de ADN (naranja)
La informacioacuten geneacutetica de un genoma estaacute contenida en los genes y al conjunto de toda la informacioacuten que corresponde a un organismo se le denomina su genotipo Un gen es una unidad de herencia y es una regioacuten de ADN que influye en una caracteriacutestica particular de un organismo (como el color de los ojos por ejemplo) Los genes contienen un marco de lectura abierto (open reading frame) que puede
transcribirse ademaacutes de secuencias reguladoras tales como promotores y enhancers que controlan la trascripcioacuten del marco de lectura abierto
Desde este punto de vista las obreras de este mecanismo son las proteiacutenas Estas pueden ser estructurales como las proteiacutenas de los muacutesculos cartiacutelagos pelo etc o funcionales como la hemoglobina o las innumerables enzimas del organismo La funcioacuten principal de la herencia es la especificacioacuten de las proteiacutenas siendo el ADN una especie de plano o receta para producirlas La mayor
parte de las veces la modificacioacuten del ADN provocaraacute una disfuncioacuten proteica que daraacute lugar a la aparicioacuten de alguna enfermedad Pero en determinadas ocasiones las modificaciones podraacuten provocar cambios beneficiosos que daraacuten lugar a individuos mejor adaptados a su entorno
Las aproximadamente treinta mil proteiacutenas diferentes en el cuerpo humano estaacuten constituidas por veinte aminoaacutecidos diferentes y una moleacutecula de ADN debe especificar la secuencia en que se unen dichos aminoaacutecidos
En el proceso de elaborar una proteiacutena el ADN de un gen se lee y se transcribe a ARN Este ARN sirve como mensajero entre el ADN y la maquinaria que elaboraraacute las proteiacutenas y por eso recibe el nombre de
ARN mensajero o ARNm El ARN mensajero sirve de molde a la maquinaria que elabora las proteiacutenas para que ensamble los aminoaacutecidos en el orden preciso para armar la proteiacutena
El dogma central de la biologiacutea molecular estableciacutea que el flujo de actividad y de informacioacuten era ADN rarr ARN rarr proteiacutena No obstante en la actualidad ha quedado demostrado que este dogma debe ser ampliado pues se han encontrado otros flujos de informacioacuten en algunos organismos (virus de ARN) la informacioacuten fluye de ARN a ADN este proceso se conoce como trascripcioacuten inversa o reversa tambieacuten llamada retrotranscripcioacuten Ademaacutes se sabe que existen secuencias de ADN que se transcriben a ARN y son funcionales como tales sin llegar a traducirse nunca a proteiacutena son los ARN no codificantes como es el caso de los ARN interferentes
El ADN no codificante (ADN basura)
El ADN del genoma de un organismo puede dividirse conceptualmente en dos el que codifica las proteiacutenas (los genes) y el que no codifica En muchas especies soacutelo una pequentildea fraccioacuten del genoma codifica proteiacutenas Por ejemplo soacutelo alrededor del 15 del genoma humano consiste en exones que codifican proteiacutenas (20000 a 25000 genes) mientras que maacutes del 90 consiste en ADN no codificante
El ADN no codificante (tambieacuten denominado ADN basura o junk DNA) corresponde a secuencias del
genoma que no generan una proteiacutena (procedentes de transposiciones duplicaciones translocaciones y recombinaciones de virus etc) incluyendo los intrones Hasta hace poco tiempo se pensaba que el ADN no codificante no teniacutea utilidad alguna pero estudios recientes indican que eso es inexacto Entre otras funciones se postula que el llamado ADN basura regula la expresioacuten diferencial de los genes Por ejemplo algunas secuencias tienen afinidad hacia proteiacutenas especiales que tienen la capacidad de unirse al ADN (como los homeodominios los complejos receptores de hormonas esteroides etc) con un papel importante en el control de los mecanismos de trascripcioacuten y replicacioacuten Estas secuencias se llaman frecuentemente secuencias reguladoras y los investigadores suponen que soacutelo se ha identificado una pequentildea fraccioacuten de las que realmente existen La presencia de tanto ADN no codificante en genomas eucarioacuteticos y las diferencias en tamantildeo del genoma entre especies representan un misterio que es conocido como el enigma del valor de CRecientemente un grupo de investigadores de la Universidad de Yale ha descubierto una secuencia de ADN no codificante que seriacutea la responsable de que los seres humanos hayan desarrollado la capacidad de agarrar yo manipular objetos o herramientas
Por otro lado algunas secuencias de ADN desempentildean un papel estructural en los cromosomas los teloacutemeros y centroacutemeros contienen pocos o ninguacuten gen codificante de proteiacutenas pero son importantes para estabilizar la estructura de los cromosomas Algunos genes no codifican proteiacutenas pero siacute se transcriben en ARN ARN ribosoacutemico ARN de transferencia y ARN de interferencia (ARNi que son ARN que bloquean la expresioacuten de genes especiacuteficos) La estructura de intrones y exones de algunos genes (como los de inmunoglobulinas y protocadherinas) son importantes por permitir los cortes y empalmes alternativos del PRE-ARN mensajero que hacen posible la siacutentesis de diferentes proteiacutenas a partir de un mismo gen (sin esta capacidad no existiriacutea el sistema inmune por ejemplo) Algunas secuencias de ADN no codificante representan pseudos genes que tienen valor evolutivo ya que permiten la creacioacuten de nuevos genes con nuevas funciones Otros ADN no codificantes proceden de la duplicacioacuten de pequentildeas regiones del ADN esto tiene mucha utilidad ya que el rastreo de estas secuencias repetitivas permite estudios sobre el linaje humano
Trascripcioacuten y traduccioacuten
En un gen la secuencia de nucleoacutetidos a lo largo de una hebra de ADN se transcribe a un ARN mensajero (ARNm) y esta secuencia a su vez se traduce a una proteiacutena que un organismo es capaz de sintetizar o expresar en uno o varios momentos de su vida usando la informacioacuten de dicha secuencia
La relacioacuten entre la secuencia de nucleoacutetidos y la secuencia de aminoaacutecidos de la proteiacutena viene determinada por el coacutedigo geneacutetico que se utiliza durante el proceso de traduccioacuten o siacutentesis de proteiacutenas La unidad codificadora del coacutedigo geneacutetico es un grupo de tres nucleoacutetidos (triplete) representado por las tres letras iniciales de las bases nitrogenadas (por ej ACT CAG TTT) Los tripletes del ADN se transcriben en sus bases complementarias en el ARN mensajero y en este caso los tripletes se denominan codones (para el ejemplo anterior UGA GUC AAA) En el ribosoma cada codoacuten del ARN mensajero interacciona con una moleacutecula de ARN de transferencia (ARNt o tRNA) que contenga el triplete complementario denominado anticodoacuten Cada ARNt porta el aminoaacutecido correspondiente al codoacuten de acuerdo con el coacutedigo geneacutetico de modo que el ribosoma va uniendo los aminoaacutecidos para formar una nueva proteiacutena de acuerdo con las instrucciones de la secuencia del ARNm Existen 64 codones posibles por lo cual corresponde maacutes de uno para cada aminoaacutecido algunos codones indican la
terminacioacuten de la siacutentesis el fin de la secuencia codificante estos codones de terminacioacuten o codones de parada son UAA UGA y UAG (en ingleacutes nonsense codons o stop codons)
Replicacioacuten del ADN
Esquema representativo de la replicacioacuten del ADN
La replicacioacuten del ADN es el proceso por el cual se obtienen copias o reacuteplicas ideacutenticas de una moleacutecula de ADN La replicacioacuten es fundamental para la transferencia de la informacioacuten geneacutetica de una generacioacuten a la siguiente y por ende es la base de la herencia El mecanismo consiste esencialmente en la separacioacuten de las dos hebras de la doble heacutelice las cuales sirven de molde para la posterior siacutentesis de cadenas complementarias a cada una de ellas El resultado final son dos moleacuteculas ideacutenticas a la original Este tipo de replicacioacuten se denomina semiconservativa debido a que cada una de las dos moleacuteculas resultantes de la duplicacioacuten presenta una cadena procedente de la moleacutecula madre y otra recieacuten sintetizada
Interacciones ADN-proteiacutenas
Todas las funciones del ADN dependen de sus interacciones con proteiacutenas Estas interacciones pueden ser no-especiacuteficas o bien la proteiacutena puede unirse de forma especiacutefica a una uacutenica secuencia de ADN Tambieacuten pueden unirse enzimas entre las cuales son particularmente importantes las polimerasas que copian las secuencias de bases del ADN durante la transcripcioacuten y la replicacioacuten
Proteiacutenas de unioacuten a ADN
Interacciones no-especiacuteficas
Interaccioacuten de ADN con histonas (en blanco arriba) Los aminoaacutecidos baacutesicos de estas proteiacutenas (abajo a la izquierda en azul) se unen a los grupos aacutecidos de los fosfatos del ADN (abajo a la derecha en rojo)
Las proteiacutenas estructurales que se unen al ADN son ejemplos bien conocidos de interacciones no-especiacuteficas ADN-proteiacutenas En los cromosomas el ADN se encuentra formando complejos con proteiacutenas estructurales Estas proteiacutenas organizan el ADN en una estructura compacta denominada cromatina En eucariota esta estructura implica la unioacuten del ADN a un complejo formado por pequentildeas proteiacutenas baacutesicas denominadas histonas mientras que en procariotas estaacuten involucradas una gran variedad de proteiacutenas
Las histonas forman un complejo en forma de disco denominado nucleosoma que contiene dos vueltas completas de ADN de doble heacutelice enrolladas alrededor de su superficie Estas interacciones no-especiacuteficas quedan determinadas por la existencia de residuos baacutesicos en las histonas los cuales forman enlaces ioacutenicos con el esqueleto de azuacutecar-fosfato del ADN y por tanto son en gran parte independientes de la secuencia de bases Las modificaciones quiacutemicas de estos aminoaacutecidos baacutesicos incluyen metilacioacuten fosforilacioacuten y acetilacioacuten Estos cambios quiacutemicos alteran la fuerza de la interaccioacuten entre el ADN y las histonas haciendo al ADN maacutes o menos accesible a los factores de trascripcioacuten y por tanto modificando la tasa de trascripcioacuten
Otras proteiacutenas que se unen a ADN de manera no-especiacutefica en la cromatina incluyen las proteiacutenas del grupo de alta movilidad (HMG High-Mobility Group) que se unen a ADN plegado o distorsionado Estas
proteiacutenas son importantes durante el plegamiento de los nuacutecleo somas organizaacutendolos en estructuras maacutes complejas para constituir los cromosomas durante el proceso de condensacioacuten cromosoacutemica Se ha propuesto que en este proceso tambieacuten intervendriacutean otras proteiacutenas formando una especie de andamio sobre el cual se organiza la cromatina los principales componentes de esta estructura seriacutean la enzima topoisomerasa II α (topoIIalpha) y la condensina 13S Sin embargo el papel estructural de la topoIIalpha en la organizacioacuten de los cromosomas auacuten es discutido ya que otros grupos argumentan que esta enzima se intercambia raacutepidamente tanto en los brazos cromosoacutemicos como en los cinetocoros durante la mitosis
Interacciones especiacuteficas
Un grupo bien definido de proteiacutenas de unioacuten a ADN es el conformado por las proteiacutenas que se unen especiacuteficamente a ADN de hebra simple (ssDNA) En humanos la proteiacutena A de replicacioacuten es la mejor
conocida de su familia y se utiliza en procesos en los que la doble heacutelice se separa como la replicacioacuten del ADN la recombinacioacuten o la reparacioacuten del ADN Estas proteiacutenas parecen estabilizar el ADN de hebra simple protegieacutendolo para evitar que formen estructuras de tallo-lazo (stem-loop) o que sea degradado por nucleasas
El factor de trascripcioacuten represor del fago lambda unido a su ADN diana mediante un motivo heacutelice-giro-heacutelice (helix-turn-helix)
Sin embargo otras proteiacutenas han evolucionado para unirse especiacuteficamente a secuencias particulares de ADN La especificidad de la interaccioacuten de las proteiacutenas con el ADN procede de los muacuteltiples contactos con los extremos de las bases de ADN lo que les permite leer la secuencia del ADN La mayoriacutea de esas interacciones con las bases ocurre en la hendidura mayor donde las bases son maacutes accesibles
Las proteiacutenas especiacuteficas estudiadas con mayor detalle son las encargadas de regular la trascripcioacuten denominadas por ello factores de trascripcioacuten Cada factor de trascripcioacuten se une a una secuencia
concreta de ADN y activa o inhibe la trascripcioacuten de los genes que presentan estas secuencias proacuteximas a sus promotores Los factores de trascripcioacuten pueden efectuar esto de dos formas
En primer lugar pueden unirse a la polimerasa de ARN responsable de la trascripcioacuten bien directamente o a traveacutes de otras proteiacutenas mediadoras De esta forma se estabiliza la unioacuten entre la ARN polimerasa y el promotor lo que permite el inicio de la trascripcioacuten
En segundo lugar los factores de trascripcioacuten pueden unirse a enzimas que modifican las histonas del promotor lo que altera la accesibilidad del molde de ADN a la ARN polimerasa
Como los ADN diana pueden encontrarse por todo el genoma del organismo los cambios en la actividad de un tipo de factor de trascripcioacuten pueden afectar a miles de genes En consecuencia estas proteiacutenas son frecuentemente las dianas de los procesos de transduccioacuten de sentildeales que controlan las respuestas a cambios ambientales o diferenciacioacuten y desarrollo celular
La enzima de restriccioacuten EcoRV (verde) formando un complejo con su ADN diana
Enzimas que modifican el ADN
Nucleasas y ligasas
Las nucleasas son enzimas que cortan las hebras de ADN mediante la cataacutelisis de la hidroacutelisis de los enlaces fosfodieacutester Las nucleasas que hidrolizan nucleoacutetidos a partir de los extremos de las hebras de ADN se denominan exonucleasas mientras que las endonucleasas cortan en el interior de las hebras Las nucleasas que se utilizan con mayor frecuencia en biologiacutea molecular son las enzimas de restriccioacuten endonucleasas que cortan el ADN por determinadas secuencias especiacuteficas Por ejemplo la enzima EcoRV que se muestra a la izquierda reconoce la secuencia de 6 bases 5prime-GAT|ATC-3prime y hace un corte en ambas hebras en la liacutenea vertical indicada generando dos moleacuteculas de ADN con los extremos romos Otras enzimas de restriccioacuten generan sin embargo extremos cohesivos ya que cortan de forma diferente las dos hebras de ADN En la naturaleza estas enzimas protegen a las bacterias contra las infecciones de fagos al digerir el ADN de dicho fago cuando entra a traveacutes de la pared bacteriana actuando como un mecanismo de defensa
97 En biotecnologiacutea estas nucleasas especiacuteficas de la secuencias de ADN se
utilizan en ingenieriacutea geneacutetica para clonar fragmentos de ADN y en la teacutecnica de huella geneacutetica
Las enzimas denominadas ADN ligazas pueden reunir hebras de ADN cortadas o rotas Las ligazas son particularmente importantes en la replicacioacuten de la hebra que sufre replicacioacuten discontinua en el ADN ya que unen los fragmentos cortos de ADN generados en la horquilla de replicacioacuten para formar una copia completa del molde de ADN Tambieacuten se utilizan en la reparacioacuten del ADN y en procesos de recombinacioacuten geneacutetica
Topoisomerasas y helicasas
Las topoisomerasas son enzimas que poseen a la vez actividad nucleasa y ligaza Estas proteiacutenas variacutean la cantidad de ADN superenrollado Algunas de estas enzimas funcionan cortando la heacutelice de ADN y permitiendo que una seccioacuten rote de manera que reducen el grado de superenrollamiento Una vez hecho esto la enzima vuelve a unir los fragmentos de ADN Otros tipos de enzimas son capaces de cortar una heacutelice de ADN y luego pasar la segunda hebra de ADN a traveacutes de la rotura antes de reunir las heacutelices
99 Las topoisomerasas son necesarias para muchos procesos en los que interviene el ADN como
la replicacioacuten del ADN y la trascripcioacuten
Las helicazas son unas proteiacutenas que pertenecen al grupo de los motores moleculares Utilizan energiacutea quiacutemica almacenada en los nucleoacutesidos trifosfatos fundamentalmente ATP para romper puentes de hidroacutegeno entre bases y separar la doble heacutelice de ADN en hebras simples
100 Estas enzimas son
esenciales para la mayoriacutea de los procesos en los que las enzimas necesitan acceder a las bases del ADN
Polimerasas
Las polimerasas son enzimas que sintetizan cadenas de nucleoacutetidos a partir de nucleoacutesidos trifosfatos La secuencia de sus productos son copias de cadenas de poli nucleoacutetidos existentes que se denominan moldes Estas enzimas funcionan antildeadiendo nucleoacutetidos al grupo hidroxilo en 3 del nucleoacutetido previo en
una hebra de ADN En consecuencia todas las polimerasas funcionan en direccioacuten 5prime --gt 3prime En los sitios activos de estas enzimas el nucleoacutesido trifosfato que se incorpora aparea su base con la correspondiente en el molde esto permite que la polimerasa sintetice de forma precisa la hebra complementaria al molde
Las polimerasas se clasifican de acuerdo al tipo de molde que utilizan
En la replicacioacuten del ADN una ADN polimerasa dependiente de ADN realiza una copia de ADN
a partir de una secuencia de ADN La precisioacuten es vital en este proceso por lo que muchas de estas polimerasas tienen una actividad de verificacioacuten de la lectura (proofreading) Mediante esta actividad la polimerasa reconoce errores ocasionales en la reaccioacuten de siacutentesis debido a la falta de apareamiento entre el nucleoacutetido erroacuteneo y el molde lo que genera un desacoplamiento (mismatch) Si se detecta un desacoplamiento se activa una actividad exonucleasa en direccioacuten 3prime --gt 5prime y la base incorrecta se elimina En la mayoriacutea de los organismos las ADN polimerasas funcionan en un gran complejo denominado replisoma que contiene muacuteltiples unidades accesorias como helicazas
Las ADN polimerasas dependientes de ARN son una clase especializada de polimerasas que
copian la secuencia de una hebra de ARN en ADN Incluyen la transcriptasa inversa que es una enzima viral implicada en la infeccioacuten de ceacutelulas por retrovirus y la telomerasa que es necesaria para la replicacioacuten de los teloacutemeros
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La telomerasa es una polimerasa inusual porque contiene su propio molde de ARN como parte de su estructura
La trascripcioacuten se lleva a cabo por una ARN polimerasa dependiente de ADN que copia la
secuencia de una de las hebras de ADN en ARN Para empezar a transcribir un gen la ARN polimerasa se une a una secuencia del ADN denominada promotor y separa las hebras del
ADN Entonces copia la secuencia del gen en un transcrito de ARN mensajero hasta que alcanza una regioacuten de ADN denominada terminador donde se detiene y se separa del ADN Como ocurre con las ADN polimerasas dependientes de ADN en humanos la ARN polimerasa II (la enzima que transcribe la mayoriacutea de los genes del genoma humano) funciona como un gran complejo multiproteico que contiene muacuteltiples subunidades reguladoras y accesorias
Recombinacioacuten geneacutetica
Estructura de un intermedio en unioacuten de Holliday en la recombinacioacuten geneacutetica Las cuatro hebras de ADN separadas estaacuten coloreadas en rojo azul verde y amarillo
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La recombinacioacuten implica la rotura y reunioacuten de dos cromosomas homoacutelogos (M y F) para producir dos cromosomas nuevos reorganizados (C1 y C2)
Una heacutelice de ADN normalmente no interacciona con otros segmentos de ADN y en las ceacutelulas humanas los diferentes cromosomas incluso ocupan aacutereas separadas en el nuacutecleo celular denominadas ldquoterritorios cromosoacutemicosrdquo La separacioacuten fiacutesica de los diferentes cromosomas es importante para que el ADN
mantenga su capacidad de funcionar como un almaceacuten estable de informacioacuten Uno de los pocos momentos en los que los cromosomas interaccionan es durante el sobrecruzamiento cromosoacutemico (chromosomal crossover) durante el cual se recombinan El sobrecruzamiento cromosoacutemico ocurre cuando dos heacutelices de ADN se rompen se intercambian y se unen de nuevo
La recombinacioacuten permite a los cromosomas intercambiar informacioacuten geneacutetica y produce nuevas combinaciones de genes lo que aumenta la eficiencia de la seleccioacuten natural y puede ser importante en la evolucioacuten raacutepida de nuevas proteiacutenas Durante la profase I de la meiosis una vez que los cromosomas homoacutelogos estaacuten perfectamente apareados formando estructuras llamadas bivalentes se produce el fenoacutemeno de sobrecruzamiento o entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromaacutetidas homoacutelogas no hermanas (procedentes del padre y de la madre) intercambian material geneacutetico La recombinacioacuten geneacutetica resultante hace aumentar en gran medida la variacioacuten geneacutetica entre la descendencia de progenitores que se reproducen por viacutea sexual La recombinacioacuten geneacutetica tambieacuten puede estar implicada en la reparacioacuten del ADN en particular en la respuesta celular a las roturas de doble hebra (double-strand breaks)
La forma maacutes frecuente de sobrecruzamiento cromosoacutemico es la recombinacioacuten homoacuteloga en la que los dos cromosomas implicados comparten secuencias muy similares La recombinacioacuten no-homoacuteloga puede ser dantildeina para las ceacutelulas ya que puede producir translocaciones cromosoacutemicas y anomaliacuteas geneacuteticas La reaccioacuten de recombinacioacuten estaacute catalizada por enzimas conocidas como recombinadas tales como RAD51
El primer paso en el proceso de recombinacioacuten es una rotura de doble hebra causada bien por
una endonucleasa o por dantildeo en el ADN111
Posteriormente una serie de pasos catalizados en parte por la recombinada conducen a la unioacuten de las dos heacutelices formando al menos una unioacuten de Holliday en la que un segmento de una hebra simple es anillado con la hebra complementaria en la otra heacutelice La unioacuten de Holliday es una estructura de unioacuten tetraeacutedrica que puede moverse a lo largo del par de cromosomas intercambiando una hebra por otra La reaccioacuten de recombinacioacuten se detiene por el corte de la unioacuten y la reunioacuten de los segmentos de ADN liberados
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Evolucioacuten del metabolismo de ADN
El ADN contiene la informacioacuten geneacutetica que permite a la mayoriacutea de los organismos vivientes funcionar crecer y reproducirse Sin embargo no estaacute claro durante cuaacutento tiempo ha ejercido esta funcioacuten en los ~3000 millones de antildeos de la historia de la vida ya que se ha propuesto que las formas de vida maacutes tempranas podriacutean haber utilizado ARN como material geneacutetico El ARN podriacutea haber funcionado como la parte central de un metabolismo primigenio ya que puede transmitir informacioacuten geneacutetica y simultaacuteneamente actuar como catalizador formando parte de las ribozimas Este antiguo Mundo de ARN donde los aacutecidos nucleicos funcionariacutean como catalizadores y como almacenes de informacioacuten geneacutetica podriacutea haber influido en la evolucioacuten del coacutedigo geneacutetico actual basado en cuatro nucleoacutetidos Esto se deberiacutea a que el nuacutemero de bases uacutenicas en un organismo es un compromiso entre un nuacutemero pequentildeo de bases (lo que aumentariacutea la precisioacuten de la replicacioacuten) y un nuacutemero grande de bases (que a su vez aumentariacutea la eficiencia cataliacutetica de las ribozimas)
Desgraciadamente no disponemos de evidencia directa de los sistemas geneacuteticos ancestrales porque la recuperacioacuten del ADN a partir de la mayor parte de los foacutesiles es imposible Esto se debe a que el ADN es capaz de sobrevivir en el medio ambiente durante menos de un milloacuten de antildeos y luego empieza a degradarse lentamente en fragmentos de menor tamantildeo en solucioacuten Algunas investigaciones pretenden que se ha obtenido ADN maacutes antiguo por ejemplo un informe sobre el aislamiento de una bacteria viable a partir de un cristal salino de 250 millones de antildeos de antiguumledad pero estos datos son controvertidos
Sin embargo pueden utilizarse herramientas de evolucioacuten molecular para inferir los genomas de organismos ancestrales a partir de organismos contemporaacuteneos En muchos casos estas inferencias son suficientemente fiables de manera que una biomoleacutecula codificada en un genoma ancestral puede resucitarse en el laboratorio para ser estudiada hoy Una vez que la biomoleacutecula ancestral se ha resucitado sus propiedades pueden ofrecer inferencias sobre ambientes y estilos de vida primigenios Este proceso se relaciona con el campo emergente de la paleogeneacutetica experimental
A pesar de todo el proceso de trabajo hacia atraacutes desde el presente tiene limitaciones inherentes razoacuten por la cual otros investigadores tratan de elucidar el mecanismo evolutivo trabajando desde el origen de la Tierra en adelante Dada suficiente informacioacuten sobre la quiacutemica en el cosmos la manera en la que las sustancias coacutesmicas podriacutean haberse depositado en la Tierra y las transformaciones que podriacutean haber tenido lugar en la superficie terrestre primigenia tal vez podriacuteamos ser capaces de aprender sobre los oriacutegenes para desarrollar modelos de evolucioacuten ulterior de la informacioacuten geneacutetica
GENEacuteTICA BAacuteSICA
En el ser humano la informacioacuten geneacutetica esta contenida ADN con el que se convierte en la estructura baacutesica de la herencia De una manera simplista el gen se puede definir una porcioacuten del ADN de diversa longitud que codifica para la siacutentesis de una cadena polipeptiacutedica
Los genes estaacuten localizados linealmente en los cromosomas y se denominan Locus al sitio especiacutefico que estos ocupan en dicho cromosoma Los locus en cromosomas homoacutelogos son llamados haacutelelos Como todo ser humano tiene dos copias de cada cromosoma pues posee 23 pares entonces tiene dos loti para los haacutelelos que codifican para cada caracteriacutesticas Estos haacutelelos estaacuten localizados en cada cromosoma del mismo par es decir en los cromosomas homoacutelogos el materno y el paterno
Cuando se encuentran muacuteltiples haacutelelos para un locus determinado Esto es lo que se conoce como polimorfismo y puede decirse entonces que dicho locus es polimoacuterfico dentro de esa poblacioacuten
La penetrancia y la expresividad de un gen son dos aspectos importantes a tener en cuenta a fin de entender el comportamiento de ciertas enfermedades geneacuteticas La expresividad se refiere a la capacidad que tiene el gen de manifestar su efecto En otras palabras significa la mayor o menor manifestacioacuten cliacutenica presente en un individuo El teacutermino expresividad variable hace referencia entonces a la variacioacuten en el grado de manifestacioacuten el cual puede ir de leve a severo La penetrancia por su parte mide la frecuencia de expresioacuten del gen dependiendo del influjo de factores no geneacuteticos Asiacute pues se dice que un gen tiene una penetrancia reducida cuando eacutesta es menor del 100 Esto explica por queacute algunos genes no se manifiestan auacuten estando presentes en el individuo Muchos de ellos requieren ciertas condiciones ambientales pues su manifestacioacuten depende del medio ambiente es decir de condiciones no geneacuteticas
El teacutermino pleitrofismo se refiere a la capacidad que tiene un gen de producir varias caracteriacutesticas distintas Es decir que es la manifestacioacuten de muacuteltiples efectos producidos por un mismo gen Los efectos pleiotroacutepicos de un gen explican que en ciertos siacutendromes dismoacuterficos un mismo individuo presente alteraciones multisisteacutemicas con un compromiso simultaacuteneo facial ocular auditivo o cardiaco por ejemplo
Por el contrario cuando una misma caracteriacutestica o patologiacutea es producida por el efecto de varios genes se habla entonces de epiacutetasis Es esa interaccioacuten de productos de genes localizados en diferentes loci lo que ocasiona que la accioacuten de un gen modifique la expresioacuten fenotiacutepica de otro
Por otra parte se ha definido genotipo a la constitucioacuten geneacutetica de un individuo mientras que la manifestacioacuten de este genotipo es denominada fenotipo Dicho fenotipo puede ser una caracteriacutestica bioquiacutemica fisioloacutegica o bien ser un rasgo fiacutesico especiacutefico Asiacute pues todo fenotipo siempre es el resultado de una expresioacuten genotiacutepica
Finalmente existen tres conceptos baacutesicos en geneacutetica que deben entenderse perfectamente para comprender mejor los mecanismos de herencia Estos son
1) Homocigosidad vs Heterocigosidad
Se dice que un individuo es homocigoto cuando tiene el mismo alelo en ambos loci es decir presenta las dos copias del mismo gen tanto en el cromosoma paterno como en el materno Por el contrario si tiene dos alelos distintos es un heterocigoto
2) Dominancia vs Recesividad
Si una caracteriacutestica es manifestada solamente cuando los genes estaacuten en estado homocigoto ( es decir se tienen las dos copias del mismo gen) se habla entonces de recesividad Pero si la caracteriacutestica o enfermedad es manifestada estando el gen en estado heterocigoto (es decir teniendo una sola copia del mismo gen) se habla entonces de dominancia
3) Autosoacutemico vs Ligado al sexo
Cuando el gen heredado se encuentra localizado en un cromosoma autosoacutemico esa clase de herencia se denomina autosoacutemico mientras que si estaacute localizado en el cromosoma X o en el Y se conoce como herencia ligada al sexo la cual puede ser ligada a X o ligada a Y En geneacutetica humana se habla maacutes de la herencia ligada a X simplemente porque la herencia ligada a Y no es muy comuacutenmente observada
Las enfermedades geneacuteticas pueden ser clasificadas en tres categoriacuteas
DEFECTOS CROMOSOMICOS Aquellas enfermedades en las cuales es posible demostrar alguna
anormalidad cromosoacutemica bien sea en el nuacutemero de cromosomas presentes o bien en la estructuracioacuten de algunos de ellos
ENFERMEDADES UNIGEacuteNICAS O MENDELIANAS Se refiere a aquellas que son debidas a la
presencia de una mutacioacuten de un gen uacutenico y especiacutefico las cuales presentan un mecanismo de herencia que puede ser dominante o recesivo o bien autosoacutemico o ligado al sexo
ENFERMEDADES MULTIFACTORIALES YO POLIGEacuteNICAS definen ciertas condiciones patoloacutegicas producto de la interaccioacuten de factores geneacuteticos y factores ambientales simultaacuteneamente
De esta clasificacioacuten se deduce que no toda enfermedad geneacutetica es necesariamente hereditaria aunque si lo son una muy buena proporcioacuten de ellas en las que es posible definir un mecanismo de herencia especiacutefico De alliacute se deduce la importancia de una buena historia meacutedica geneacutetica lo mismo que la correcta elaboracioacuten de un aacuterbol genealoacutegico en cada familia que tenga un problema geneacutetico Debemos resaltar el hecho de que recientemente se ha impulsado mucho la investigacioacuten sobre las enfermedades que producen limitaciones auditivos o visuales no soacutelo en Colombia sino en paiacuteses de Sur Ameacuterica Europa y Estados Unidos Muchos grupos cientiacuteficos estaacuten trabajando seriamente sobre varias de ellas entre las que se encuentra la enfermedad denominada Coroiacutederemias las Degeneraciones Maculares La Retinitis Pigmentosa algunas clases de Sorderas hereditarias defectos de Arcos branquiales el Siacutendrome de Waardenburg y el Siacutendrome de Usher
La Herencia del Sexo
La diferenciacioacuten sexual es la expresioacuten fenotiacutepica de un conjunto de factores geneacuteticos que determinan que el individuo sea capaz de producir uno u otro tipo de ceacutelulas sexuales Los individuos machos o de sexo masculino son los productores de espermatozoides los individuos hembras o de sexo femenino son los productores de oacutevulos y los individuos hermafroditas son capaces de producir los dos tipos de gametos
Determinacioacuten del sexo
o Determinacioacuten fenotiacutepica o Determinacioacuten geacutenica o Determinacioacuten cromosoacutemica o Determinacioacuten cariotiacutepica
Herencia ligada al sexo
o Daltonismo o Hemofilia
Herencia influida por el sexo
Determinacioacuten del sexo
Determinacioacuten fenotiacutepica En muchas especies la dotacioacuten geneacutetica no determina totalmente el tipo de sexo y son las condiciones ambientales las que realizan dicha determinacioacuten Muchas plantas superiores que producen flores hermafroditas pueden masculinizar o feminizar sus flores cuando se las trata con alguna fitohormona En algunos gusanos marinos de la clase Poliquetos los individuos joacutevenes son todo machos y los adultos todos hembras Ademaacutes cuando varias hembras crecen juntas en un ambiente cerrado las mas joacutevenes acaban transformaacutendose en machos por influencia de una ectohormona elaborada por los oacutevulos maduros En especies de ranas y sapos los machos son hermafroditas en su fase juvenil y las hembras adultas pueden pasar a hermafroditas e incluso a machos En Rana temporaria las larvas geneacuteticamente hembras que se desarrollan a 28C dan lugar a machos y las larvas geneacuteticamente machos y las larvas geneacuteticamente machos que se desarrollan a menos de 10C dan lugar a hembras
Determinacioacuten geacutenica En algunas especies la determinacioacuten sexual es producida por un gen con varios alelos Es el caso del pepinillo del diablo en el que se dan tres alelos para la sexualidad
o aD es el alelo dominante y determina masculinidad o a+ es el alelo intermedio y determina plantas monoicas (plantas con flores masculinas y
flores femeninas ) o ad es el alelo recesivo y determina la feminidad
Determinacioacuten cromosoacutemica El caso mas comuacuten de determinacioacuten sexual es aquel en el que los genes que determinan la sexualidad se reuacutenen en unos cromosomas determinados que se llaman cromosomas sexuales
En todas las ceacutelulas de un individuo excepto en los gametos existen dos series de cromosomas que forman parejas de homoacutelogos es decir su dotacioacuten cromosoacutemica que representamos por 2n
Al agrupar estas parejas de homoacutelogos existe un par de cromosomas que es diferente seguacuten estemos estudiando una hembra o un macho
Estos dos cromosomas que pueden ser identificados por su forma y tamantildeo como pertenecientes a uno de los dos sexos se denominan cromosomas sexuales mientras
que los restantes pares de cromosomas homoacutelogos que son iguales en tamantildeo y forma para ambos sexos de una misma especie se denominan autosomas La
representacioacuten graacutefica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al nuacutemero tamantildeo y forma constituye el CARIOTIPO
Los cromosomas sexuales se han denominado X e Y En los mamiacuteferos las ceacutelulas de los individuos machos contienen un pan XY y las ceacutelulas de las hembras por un par XX En la especie humana cuya dotacioacuten cromosoacutemica es de 46 cromosomas cada ceacutelula somaacutetica contiene 22 pares de autosomas mas un par XX si se trata de una mujer y 22 pares de autosomas y un par XY si se trata de un varoacuten
La determinacioacuten sexual queda marcada en el momento de la fecundacioacuten y viene fijada por el tipo de gametos que se unen Las mujeres soacutelo produciraacuten un tipo de oacutevulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual X mientras que los varones formaraacuten dos tipos de espermatozoides
el 50 portadores de un cromosoma X y el 50 portadores de un cromosoma Y Al ser la fecundacioacuten producto del azar un oacutevulo puede unirse a cualquiera de los tipos de espermatozoides que se han producido por lo que en la mitad de los casos se formaran hembras y en otro 50 se formaran machos
Determinacioacuten cariotiacutepica En Himenoacutepteros sociales ( abejas avispas) el sexo viene determinado por la dotacioacuten cromosoacutemica los individuos diploides son hembras y los haploides son machos
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e Y presentan diferencias morfoloacutegicas ( el Y es mas pequentildeo que el X ) y tienen distinto contenido geacutenico Estaacuten compuestos por un segmento homoacutelogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial en este uacuteltimo se encuentran tanto los genes exclusivos del X caracteres ginaacutendricos como los del cromosoma Y caracteres holaacutendricos Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X como daltonismo hemofilia ictiosis estaacuten ligados al sexo
Daltonismo Consiste en la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el rojo y el verde Es un caraacutecter regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma X
Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
ARN mensajero o ARNm El ARN mensajero sirve de molde a la maquinaria que elabora las proteiacutenas para que ensamble los aminoaacutecidos en el orden preciso para armar la proteiacutena
El dogma central de la biologiacutea molecular estableciacutea que el flujo de actividad y de informacioacuten era ADN rarr ARN rarr proteiacutena No obstante en la actualidad ha quedado demostrado que este dogma debe ser ampliado pues se han encontrado otros flujos de informacioacuten en algunos organismos (virus de ARN) la informacioacuten fluye de ARN a ADN este proceso se conoce como trascripcioacuten inversa o reversa tambieacuten llamada retrotranscripcioacuten Ademaacutes se sabe que existen secuencias de ADN que se transcriben a ARN y son funcionales como tales sin llegar a traducirse nunca a proteiacutena son los ARN no codificantes como es el caso de los ARN interferentes
El ADN no codificante (ADN basura)
El ADN del genoma de un organismo puede dividirse conceptualmente en dos el que codifica las proteiacutenas (los genes) y el que no codifica En muchas especies soacutelo una pequentildea fraccioacuten del genoma codifica proteiacutenas Por ejemplo soacutelo alrededor del 15 del genoma humano consiste en exones que codifican proteiacutenas (20000 a 25000 genes) mientras que maacutes del 90 consiste en ADN no codificante
El ADN no codificante (tambieacuten denominado ADN basura o junk DNA) corresponde a secuencias del
genoma que no generan una proteiacutena (procedentes de transposiciones duplicaciones translocaciones y recombinaciones de virus etc) incluyendo los intrones Hasta hace poco tiempo se pensaba que el ADN no codificante no teniacutea utilidad alguna pero estudios recientes indican que eso es inexacto Entre otras funciones se postula que el llamado ADN basura regula la expresioacuten diferencial de los genes Por ejemplo algunas secuencias tienen afinidad hacia proteiacutenas especiales que tienen la capacidad de unirse al ADN (como los homeodominios los complejos receptores de hormonas esteroides etc) con un papel importante en el control de los mecanismos de trascripcioacuten y replicacioacuten Estas secuencias se llaman frecuentemente secuencias reguladoras y los investigadores suponen que soacutelo se ha identificado una pequentildea fraccioacuten de las que realmente existen La presencia de tanto ADN no codificante en genomas eucarioacuteticos y las diferencias en tamantildeo del genoma entre especies representan un misterio que es conocido como el enigma del valor de CRecientemente un grupo de investigadores de la Universidad de Yale ha descubierto una secuencia de ADN no codificante que seriacutea la responsable de que los seres humanos hayan desarrollado la capacidad de agarrar yo manipular objetos o herramientas
Por otro lado algunas secuencias de ADN desempentildean un papel estructural en los cromosomas los teloacutemeros y centroacutemeros contienen pocos o ninguacuten gen codificante de proteiacutenas pero son importantes para estabilizar la estructura de los cromosomas Algunos genes no codifican proteiacutenas pero siacute se transcriben en ARN ARN ribosoacutemico ARN de transferencia y ARN de interferencia (ARNi que son ARN que bloquean la expresioacuten de genes especiacuteficos) La estructura de intrones y exones de algunos genes (como los de inmunoglobulinas y protocadherinas) son importantes por permitir los cortes y empalmes alternativos del PRE-ARN mensajero que hacen posible la siacutentesis de diferentes proteiacutenas a partir de un mismo gen (sin esta capacidad no existiriacutea el sistema inmune por ejemplo) Algunas secuencias de ADN no codificante representan pseudos genes que tienen valor evolutivo ya que permiten la creacioacuten de nuevos genes con nuevas funciones Otros ADN no codificantes proceden de la duplicacioacuten de pequentildeas regiones del ADN esto tiene mucha utilidad ya que el rastreo de estas secuencias repetitivas permite estudios sobre el linaje humano
Trascripcioacuten y traduccioacuten
En un gen la secuencia de nucleoacutetidos a lo largo de una hebra de ADN se transcribe a un ARN mensajero (ARNm) y esta secuencia a su vez se traduce a una proteiacutena que un organismo es capaz de sintetizar o expresar en uno o varios momentos de su vida usando la informacioacuten de dicha secuencia
La relacioacuten entre la secuencia de nucleoacutetidos y la secuencia de aminoaacutecidos de la proteiacutena viene determinada por el coacutedigo geneacutetico que se utiliza durante el proceso de traduccioacuten o siacutentesis de proteiacutenas La unidad codificadora del coacutedigo geneacutetico es un grupo de tres nucleoacutetidos (triplete) representado por las tres letras iniciales de las bases nitrogenadas (por ej ACT CAG TTT) Los tripletes del ADN se transcriben en sus bases complementarias en el ARN mensajero y en este caso los tripletes se denominan codones (para el ejemplo anterior UGA GUC AAA) En el ribosoma cada codoacuten del ARN mensajero interacciona con una moleacutecula de ARN de transferencia (ARNt o tRNA) que contenga el triplete complementario denominado anticodoacuten Cada ARNt porta el aminoaacutecido correspondiente al codoacuten de acuerdo con el coacutedigo geneacutetico de modo que el ribosoma va uniendo los aminoaacutecidos para formar una nueva proteiacutena de acuerdo con las instrucciones de la secuencia del ARNm Existen 64 codones posibles por lo cual corresponde maacutes de uno para cada aminoaacutecido algunos codones indican la
terminacioacuten de la siacutentesis el fin de la secuencia codificante estos codones de terminacioacuten o codones de parada son UAA UGA y UAG (en ingleacutes nonsense codons o stop codons)
Replicacioacuten del ADN
Esquema representativo de la replicacioacuten del ADN
La replicacioacuten del ADN es el proceso por el cual se obtienen copias o reacuteplicas ideacutenticas de una moleacutecula de ADN La replicacioacuten es fundamental para la transferencia de la informacioacuten geneacutetica de una generacioacuten a la siguiente y por ende es la base de la herencia El mecanismo consiste esencialmente en la separacioacuten de las dos hebras de la doble heacutelice las cuales sirven de molde para la posterior siacutentesis de cadenas complementarias a cada una de ellas El resultado final son dos moleacuteculas ideacutenticas a la original Este tipo de replicacioacuten se denomina semiconservativa debido a que cada una de las dos moleacuteculas resultantes de la duplicacioacuten presenta una cadena procedente de la moleacutecula madre y otra recieacuten sintetizada
Interacciones ADN-proteiacutenas
Todas las funciones del ADN dependen de sus interacciones con proteiacutenas Estas interacciones pueden ser no-especiacuteficas o bien la proteiacutena puede unirse de forma especiacutefica a una uacutenica secuencia de ADN Tambieacuten pueden unirse enzimas entre las cuales son particularmente importantes las polimerasas que copian las secuencias de bases del ADN durante la transcripcioacuten y la replicacioacuten
Proteiacutenas de unioacuten a ADN
Interacciones no-especiacuteficas
Interaccioacuten de ADN con histonas (en blanco arriba) Los aminoaacutecidos baacutesicos de estas proteiacutenas (abajo a la izquierda en azul) se unen a los grupos aacutecidos de los fosfatos del ADN (abajo a la derecha en rojo)
Las proteiacutenas estructurales que se unen al ADN son ejemplos bien conocidos de interacciones no-especiacuteficas ADN-proteiacutenas En los cromosomas el ADN se encuentra formando complejos con proteiacutenas estructurales Estas proteiacutenas organizan el ADN en una estructura compacta denominada cromatina En eucariota esta estructura implica la unioacuten del ADN a un complejo formado por pequentildeas proteiacutenas baacutesicas denominadas histonas mientras que en procariotas estaacuten involucradas una gran variedad de proteiacutenas
Las histonas forman un complejo en forma de disco denominado nucleosoma que contiene dos vueltas completas de ADN de doble heacutelice enrolladas alrededor de su superficie Estas interacciones no-especiacuteficas quedan determinadas por la existencia de residuos baacutesicos en las histonas los cuales forman enlaces ioacutenicos con el esqueleto de azuacutecar-fosfato del ADN y por tanto son en gran parte independientes de la secuencia de bases Las modificaciones quiacutemicas de estos aminoaacutecidos baacutesicos incluyen metilacioacuten fosforilacioacuten y acetilacioacuten Estos cambios quiacutemicos alteran la fuerza de la interaccioacuten entre el ADN y las histonas haciendo al ADN maacutes o menos accesible a los factores de trascripcioacuten y por tanto modificando la tasa de trascripcioacuten
Otras proteiacutenas que se unen a ADN de manera no-especiacutefica en la cromatina incluyen las proteiacutenas del grupo de alta movilidad (HMG High-Mobility Group) que se unen a ADN plegado o distorsionado Estas
proteiacutenas son importantes durante el plegamiento de los nuacutecleo somas organizaacutendolos en estructuras maacutes complejas para constituir los cromosomas durante el proceso de condensacioacuten cromosoacutemica Se ha propuesto que en este proceso tambieacuten intervendriacutean otras proteiacutenas formando una especie de andamio sobre el cual se organiza la cromatina los principales componentes de esta estructura seriacutean la enzima topoisomerasa II α (topoIIalpha) y la condensina 13S Sin embargo el papel estructural de la topoIIalpha en la organizacioacuten de los cromosomas auacuten es discutido ya que otros grupos argumentan que esta enzima se intercambia raacutepidamente tanto en los brazos cromosoacutemicos como en los cinetocoros durante la mitosis
Interacciones especiacuteficas
Un grupo bien definido de proteiacutenas de unioacuten a ADN es el conformado por las proteiacutenas que se unen especiacuteficamente a ADN de hebra simple (ssDNA) En humanos la proteiacutena A de replicacioacuten es la mejor
conocida de su familia y se utiliza en procesos en los que la doble heacutelice se separa como la replicacioacuten del ADN la recombinacioacuten o la reparacioacuten del ADN Estas proteiacutenas parecen estabilizar el ADN de hebra simple protegieacutendolo para evitar que formen estructuras de tallo-lazo (stem-loop) o que sea degradado por nucleasas
El factor de trascripcioacuten represor del fago lambda unido a su ADN diana mediante un motivo heacutelice-giro-heacutelice (helix-turn-helix)
Sin embargo otras proteiacutenas han evolucionado para unirse especiacuteficamente a secuencias particulares de ADN La especificidad de la interaccioacuten de las proteiacutenas con el ADN procede de los muacuteltiples contactos con los extremos de las bases de ADN lo que les permite leer la secuencia del ADN La mayoriacutea de esas interacciones con las bases ocurre en la hendidura mayor donde las bases son maacutes accesibles
Las proteiacutenas especiacuteficas estudiadas con mayor detalle son las encargadas de regular la trascripcioacuten denominadas por ello factores de trascripcioacuten Cada factor de trascripcioacuten se une a una secuencia
concreta de ADN y activa o inhibe la trascripcioacuten de los genes que presentan estas secuencias proacuteximas a sus promotores Los factores de trascripcioacuten pueden efectuar esto de dos formas
En primer lugar pueden unirse a la polimerasa de ARN responsable de la trascripcioacuten bien directamente o a traveacutes de otras proteiacutenas mediadoras De esta forma se estabiliza la unioacuten entre la ARN polimerasa y el promotor lo que permite el inicio de la trascripcioacuten
En segundo lugar los factores de trascripcioacuten pueden unirse a enzimas que modifican las histonas del promotor lo que altera la accesibilidad del molde de ADN a la ARN polimerasa
Como los ADN diana pueden encontrarse por todo el genoma del organismo los cambios en la actividad de un tipo de factor de trascripcioacuten pueden afectar a miles de genes En consecuencia estas proteiacutenas son frecuentemente las dianas de los procesos de transduccioacuten de sentildeales que controlan las respuestas a cambios ambientales o diferenciacioacuten y desarrollo celular
La enzima de restriccioacuten EcoRV (verde) formando un complejo con su ADN diana
Enzimas que modifican el ADN
Nucleasas y ligasas
Las nucleasas son enzimas que cortan las hebras de ADN mediante la cataacutelisis de la hidroacutelisis de los enlaces fosfodieacutester Las nucleasas que hidrolizan nucleoacutetidos a partir de los extremos de las hebras de ADN se denominan exonucleasas mientras que las endonucleasas cortan en el interior de las hebras Las nucleasas que se utilizan con mayor frecuencia en biologiacutea molecular son las enzimas de restriccioacuten endonucleasas que cortan el ADN por determinadas secuencias especiacuteficas Por ejemplo la enzima EcoRV que se muestra a la izquierda reconoce la secuencia de 6 bases 5prime-GAT|ATC-3prime y hace un corte en ambas hebras en la liacutenea vertical indicada generando dos moleacuteculas de ADN con los extremos romos Otras enzimas de restriccioacuten generan sin embargo extremos cohesivos ya que cortan de forma diferente las dos hebras de ADN En la naturaleza estas enzimas protegen a las bacterias contra las infecciones de fagos al digerir el ADN de dicho fago cuando entra a traveacutes de la pared bacteriana actuando como un mecanismo de defensa
97 En biotecnologiacutea estas nucleasas especiacuteficas de la secuencias de ADN se
utilizan en ingenieriacutea geneacutetica para clonar fragmentos de ADN y en la teacutecnica de huella geneacutetica
Las enzimas denominadas ADN ligazas pueden reunir hebras de ADN cortadas o rotas Las ligazas son particularmente importantes en la replicacioacuten de la hebra que sufre replicacioacuten discontinua en el ADN ya que unen los fragmentos cortos de ADN generados en la horquilla de replicacioacuten para formar una copia completa del molde de ADN Tambieacuten se utilizan en la reparacioacuten del ADN y en procesos de recombinacioacuten geneacutetica
Topoisomerasas y helicasas
Las topoisomerasas son enzimas que poseen a la vez actividad nucleasa y ligaza Estas proteiacutenas variacutean la cantidad de ADN superenrollado Algunas de estas enzimas funcionan cortando la heacutelice de ADN y permitiendo que una seccioacuten rote de manera que reducen el grado de superenrollamiento Una vez hecho esto la enzima vuelve a unir los fragmentos de ADN Otros tipos de enzimas son capaces de cortar una heacutelice de ADN y luego pasar la segunda hebra de ADN a traveacutes de la rotura antes de reunir las heacutelices
99 Las topoisomerasas son necesarias para muchos procesos en los que interviene el ADN como
la replicacioacuten del ADN y la trascripcioacuten
Las helicazas son unas proteiacutenas que pertenecen al grupo de los motores moleculares Utilizan energiacutea quiacutemica almacenada en los nucleoacutesidos trifosfatos fundamentalmente ATP para romper puentes de hidroacutegeno entre bases y separar la doble heacutelice de ADN en hebras simples
100 Estas enzimas son
esenciales para la mayoriacutea de los procesos en los que las enzimas necesitan acceder a las bases del ADN
Polimerasas
Las polimerasas son enzimas que sintetizan cadenas de nucleoacutetidos a partir de nucleoacutesidos trifosfatos La secuencia de sus productos son copias de cadenas de poli nucleoacutetidos existentes que se denominan moldes Estas enzimas funcionan antildeadiendo nucleoacutetidos al grupo hidroxilo en 3 del nucleoacutetido previo en
una hebra de ADN En consecuencia todas las polimerasas funcionan en direccioacuten 5prime --gt 3prime En los sitios activos de estas enzimas el nucleoacutesido trifosfato que se incorpora aparea su base con la correspondiente en el molde esto permite que la polimerasa sintetice de forma precisa la hebra complementaria al molde
Las polimerasas se clasifican de acuerdo al tipo de molde que utilizan
En la replicacioacuten del ADN una ADN polimerasa dependiente de ADN realiza una copia de ADN
a partir de una secuencia de ADN La precisioacuten es vital en este proceso por lo que muchas de estas polimerasas tienen una actividad de verificacioacuten de la lectura (proofreading) Mediante esta actividad la polimerasa reconoce errores ocasionales en la reaccioacuten de siacutentesis debido a la falta de apareamiento entre el nucleoacutetido erroacuteneo y el molde lo que genera un desacoplamiento (mismatch) Si se detecta un desacoplamiento se activa una actividad exonucleasa en direccioacuten 3prime --gt 5prime y la base incorrecta se elimina En la mayoriacutea de los organismos las ADN polimerasas funcionan en un gran complejo denominado replisoma que contiene muacuteltiples unidades accesorias como helicazas
Las ADN polimerasas dependientes de ARN son una clase especializada de polimerasas que
copian la secuencia de una hebra de ARN en ADN Incluyen la transcriptasa inversa que es una enzima viral implicada en la infeccioacuten de ceacutelulas por retrovirus y la telomerasa que es necesaria para la replicacioacuten de los teloacutemeros
104 42
La telomerasa es una polimerasa inusual porque contiene su propio molde de ARN como parte de su estructura
La trascripcioacuten se lleva a cabo por una ARN polimerasa dependiente de ADN que copia la
secuencia de una de las hebras de ADN en ARN Para empezar a transcribir un gen la ARN polimerasa se une a una secuencia del ADN denominada promotor y separa las hebras del
ADN Entonces copia la secuencia del gen en un transcrito de ARN mensajero hasta que alcanza una regioacuten de ADN denominada terminador donde se detiene y se separa del ADN Como ocurre con las ADN polimerasas dependientes de ADN en humanos la ARN polimerasa II (la enzima que transcribe la mayoriacutea de los genes del genoma humano) funciona como un gran complejo multiproteico que contiene muacuteltiples subunidades reguladoras y accesorias
Recombinacioacuten geneacutetica
Estructura de un intermedio en unioacuten de Holliday en la recombinacioacuten geneacutetica Las cuatro hebras de ADN separadas estaacuten coloreadas en rojo azul verde y amarillo
106
La recombinacioacuten implica la rotura y reunioacuten de dos cromosomas homoacutelogos (M y F) para producir dos cromosomas nuevos reorganizados (C1 y C2)
Una heacutelice de ADN normalmente no interacciona con otros segmentos de ADN y en las ceacutelulas humanas los diferentes cromosomas incluso ocupan aacutereas separadas en el nuacutecleo celular denominadas ldquoterritorios cromosoacutemicosrdquo La separacioacuten fiacutesica de los diferentes cromosomas es importante para que el ADN
mantenga su capacidad de funcionar como un almaceacuten estable de informacioacuten Uno de los pocos momentos en los que los cromosomas interaccionan es durante el sobrecruzamiento cromosoacutemico (chromosomal crossover) durante el cual se recombinan El sobrecruzamiento cromosoacutemico ocurre cuando dos heacutelices de ADN se rompen se intercambian y se unen de nuevo
La recombinacioacuten permite a los cromosomas intercambiar informacioacuten geneacutetica y produce nuevas combinaciones de genes lo que aumenta la eficiencia de la seleccioacuten natural y puede ser importante en la evolucioacuten raacutepida de nuevas proteiacutenas Durante la profase I de la meiosis una vez que los cromosomas homoacutelogos estaacuten perfectamente apareados formando estructuras llamadas bivalentes se produce el fenoacutemeno de sobrecruzamiento o entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromaacutetidas homoacutelogas no hermanas (procedentes del padre y de la madre) intercambian material geneacutetico La recombinacioacuten geneacutetica resultante hace aumentar en gran medida la variacioacuten geneacutetica entre la descendencia de progenitores que se reproducen por viacutea sexual La recombinacioacuten geneacutetica tambieacuten puede estar implicada en la reparacioacuten del ADN en particular en la respuesta celular a las roturas de doble hebra (double-strand breaks)
La forma maacutes frecuente de sobrecruzamiento cromosoacutemico es la recombinacioacuten homoacuteloga en la que los dos cromosomas implicados comparten secuencias muy similares La recombinacioacuten no-homoacuteloga puede ser dantildeina para las ceacutelulas ya que puede producir translocaciones cromosoacutemicas y anomaliacuteas geneacuteticas La reaccioacuten de recombinacioacuten estaacute catalizada por enzimas conocidas como recombinadas tales como RAD51
El primer paso en el proceso de recombinacioacuten es una rotura de doble hebra causada bien por
una endonucleasa o por dantildeo en el ADN111
Posteriormente una serie de pasos catalizados en parte por la recombinada conducen a la unioacuten de las dos heacutelices formando al menos una unioacuten de Holliday en la que un segmento de una hebra simple es anillado con la hebra complementaria en la otra heacutelice La unioacuten de Holliday es una estructura de unioacuten tetraeacutedrica que puede moverse a lo largo del par de cromosomas intercambiando una hebra por otra La reaccioacuten de recombinacioacuten se detiene por el corte de la unioacuten y la reunioacuten de los segmentos de ADN liberados
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Evolucioacuten del metabolismo de ADN
El ADN contiene la informacioacuten geneacutetica que permite a la mayoriacutea de los organismos vivientes funcionar crecer y reproducirse Sin embargo no estaacute claro durante cuaacutento tiempo ha ejercido esta funcioacuten en los ~3000 millones de antildeos de la historia de la vida ya que se ha propuesto que las formas de vida maacutes tempranas podriacutean haber utilizado ARN como material geneacutetico El ARN podriacutea haber funcionado como la parte central de un metabolismo primigenio ya que puede transmitir informacioacuten geneacutetica y simultaacuteneamente actuar como catalizador formando parte de las ribozimas Este antiguo Mundo de ARN donde los aacutecidos nucleicos funcionariacutean como catalizadores y como almacenes de informacioacuten geneacutetica podriacutea haber influido en la evolucioacuten del coacutedigo geneacutetico actual basado en cuatro nucleoacutetidos Esto se deberiacutea a que el nuacutemero de bases uacutenicas en un organismo es un compromiso entre un nuacutemero pequentildeo de bases (lo que aumentariacutea la precisioacuten de la replicacioacuten) y un nuacutemero grande de bases (que a su vez aumentariacutea la eficiencia cataliacutetica de las ribozimas)
Desgraciadamente no disponemos de evidencia directa de los sistemas geneacuteticos ancestrales porque la recuperacioacuten del ADN a partir de la mayor parte de los foacutesiles es imposible Esto se debe a que el ADN es capaz de sobrevivir en el medio ambiente durante menos de un milloacuten de antildeos y luego empieza a degradarse lentamente en fragmentos de menor tamantildeo en solucioacuten Algunas investigaciones pretenden que se ha obtenido ADN maacutes antiguo por ejemplo un informe sobre el aislamiento de una bacteria viable a partir de un cristal salino de 250 millones de antildeos de antiguumledad pero estos datos son controvertidos
Sin embargo pueden utilizarse herramientas de evolucioacuten molecular para inferir los genomas de organismos ancestrales a partir de organismos contemporaacuteneos En muchos casos estas inferencias son suficientemente fiables de manera que una biomoleacutecula codificada en un genoma ancestral puede resucitarse en el laboratorio para ser estudiada hoy Una vez que la biomoleacutecula ancestral se ha resucitado sus propiedades pueden ofrecer inferencias sobre ambientes y estilos de vida primigenios Este proceso se relaciona con el campo emergente de la paleogeneacutetica experimental
A pesar de todo el proceso de trabajo hacia atraacutes desde el presente tiene limitaciones inherentes razoacuten por la cual otros investigadores tratan de elucidar el mecanismo evolutivo trabajando desde el origen de la Tierra en adelante Dada suficiente informacioacuten sobre la quiacutemica en el cosmos la manera en la que las sustancias coacutesmicas podriacutean haberse depositado en la Tierra y las transformaciones que podriacutean haber tenido lugar en la superficie terrestre primigenia tal vez podriacuteamos ser capaces de aprender sobre los oriacutegenes para desarrollar modelos de evolucioacuten ulterior de la informacioacuten geneacutetica
GENEacuteTICA BAacuteSICA
En el ser humano la informacioacuten geneacutetica esta contenida ADN con el que se convierte en la estructura baacutesica de la herencia De una manera simplista el gen se puede definir una porcioacuten del ADN de diversa longitud que codifica para la siacutentesis de una cadena polipeptiacutedica
Los genes estaacuten localizados linealmente en los cromosomas y se denominan Locus al sitio especiacutefico que estos ocupan en dicho cromosoma Los locus en cromosomas homoacutelogos son llamados haacutelelos Como todo ser humano tiene dos copias de cada cromosoma pues posee 23 pares entonces tiene dos loti para los haacutelelos que codifican para cada caracteriacutesticas Estos haacutelelos estaacuten localizados en cada cromosoma del mismo par es decir en los cromosomas homoacutelogos el materno y el paterno
Cuando se encuentran muacuteltiples haacutelelos para un locus determinado Esto es lo que se conoce como polimorfismo y puede decirse entonces que dicho locus es polimoacuterfico dentro de esa poblacioacuten
La penetrancia y la expresividad de un gen son dos aspectos importantes a tener en cuenta a fin de entender el comportamiento de ciertas enfermedades geneacuteticas La expresividad se refiere a la capacidad que tiene el gen de manifestar su efecto En otras palabras significa la mayor o menor manifestacioacuten cliacutenica presente en un individuo El teacutermino expresividad variable hace referencia entonces a la variacioacuten en el grado de manifestacioacuten el cual puede ir de leve a severo La penetrancia por su parte mide la frecuencia de expresioacuten del gen dependiendo del influjo de factores no geneacuteticos Asiacute pues se dice que un gen tiene una penetrancia reducida cuando eacutesta es menor del 100 Esto explica por queacute algunos genes no se manifiestan auacuten estando presentes en el individuo Muchos de ellos requieren ciertas condiciones ambientales pues su manifestacioacuten depende del medio ambiente es decir de condiciones no geneacuteticas
El teacutermino pleitrofismo se refiere a la capacidad que tiene un gen de producir varias caracteriacutesticas distintas Es decir que es la manifestacioacuten de muacuteltiples efectos producidos por un mismo gen Los efectos pleiotroacutepicos de un gen explican que en ciertos siacutendromes dismoacuterficos un mismo individuo presente alteraciones multisisteacutemicas con un compromiso simultaacuteneo facial ocular auditivo o cardiaco por ejemplo
Por el contrario cuando una misma caracteriacutestica o patologiacutea es producida por el efecto de varios genes se habla entonces de epiacutetasis Es esa interaccioacuten de productos de genes localizados en diferentes loci lo que ocasiona que la accioacuten de un gen modifique la expresioacuten fenotiacutepica de otro
Por otra parte se ha definido genotipo a la constitucioacuten geneacutetica de un individuo mientras que la manifestacioacuten de este genotipo es denominada fenotipo Dicho fenotipo puede ser una caracteriacutestica bioquiacutemica fisioloacutegica o bien ser un rasgo fiacutesico especiacutefico Asiacute pues todo fenotipo siempre es el resultado de una expresioacuten genotiacutepica
Finalmente existen tres conceptos baacutesicos en geneacutetica que deben entenderse perfectamente para comprender mejor los mecanismos de herencia Estos son
1) Homocigosidad vs Heterocigosidad
Se dice que un individuo es homocigoto cuando tiene el mismo alelo en ambos loci es decir presenta las dos copias del mismo gen tanto en el cromosoma paterno como en el materno Por el contrario si tiene dos alelos distintos es un heterocigoto
2) Dominancia vs Recesividad
Si una caracteriacutestica es manifestada solamente cuando los genes estaacuten en estado homocigoto ( es decir se tienen las dos copias del mismo gen) se habla entonces de recesividad Pero si la caracteriacutestica o enfermedad es manifestada estando el gen en estado heterocigoto (es decir teniendo una sola copia del mismo gen) se habla entonces de dominancia
3) Autosoacutemico vs Ligado al sexo
Cuando el gen heredado se encuentra localizado en un cromosoma autosoacutemico esa clase de herencia se denomina autosoacutemico mientras que si estaacute localizado en el cromosoma X o en el Y se conoce como herencia ligada al sexo la cual puede ser ligada a X o ligada a Y En geneacutetica humana se habla maacutes de la herencia ligada a X simplemente porque la herencia ligada a Y no es muy comuacutenmente observada
Las enfermedades geneacuteticas pueden ser clasificadas en tres categoriacuteas
DEFECTOS CROMOSOMICOS Aquellas enfermedades en las cuales es posible demostrar alguna
anormalidad cromosoacutemica bien sea en el nuacutemero de cromosomas presentes o bien en la estructuracioacuten de algunos de ellos
ENFERMEDADES UNIGEacuteNICAS O MENDELIANAS Se refiere a aquellas que son debidas a la
presencia de una mutacioacuten de un gen uacutenico y especiacutefico las cuales presentan un mecanismo de herencia que puede ser dominante o recesivo o bien autosoacutemico o ligado al sexo
ENFERMEDADES MULTIFACTORIALES YO POLIGEacuteNICAS definen ciertas condiciones patoloacutegicas producto de la interaccioacuten de factores geneacuteticos y factores ambientales simultaacuteneamente
De esta clasificacioacuten se deduce que no toda enfermedad geneacutetica es necesariamente hereditaria aunque si lo son una muy buena proporcioacuten de ellas en las que es posible definir un mecanismo de herencia especiacutefico De alliacute se deduce la importancia de una buena historia meacutedica geneacutetica lo mismo que la correcta elaboracioacuten de un aacuterbol genealoacutegico en cada familia que tenga un problema geneacutetico Debemos resaltar el hecho de que recientemente se ha impulsado mucho la investigacioacuten sobre las enfermedades que producen limitaciones auditivos o visuales no soacutelo en Colombia sino en paiacuteses de Sur Ameacuterica Europa y Estados Unidos Muchos grupos cientiacuteficos estaacuten trabajando seriamente sobre varias de ellas entre las que se encuentra la enfermedad denominada Coroiacutederemias las Degeneraciones Maculares La Retinitis Pigmentosa algunas clases de Sorderas hereditarias defectos de Arcos branquiales el Siacutendrome de Waardenburg y el Siacutendrome de Usher
La Herencia del Sexo
La diferenciacioacuten sexual es la expresioacuten fenotiacutepica de un conjunto de factores geneacuteticos que determinan que el individuo sea capaz de producir uno u otro tipo de ceacutelulas sexuales Los individuos machos o de sexo masculino son los productores de espermatozoides los individuos hembras o de sexo femenino son los productores de oacutevulos y los individuos hermafroditas son capaces de producir los dos tipos de gametos
Determinacioacuten del sexo
o Determinacioacuten fenotiacutepica o Determinacioacuten geacutenica o Determinacioacuten cromosoacutemica o Determinacioacuten cariotiacutepica
Herencia ligada al sexo
o Daltonismo o Hemofilia
Herencia influida por el sexo
Determinacioacuten del sexo
Determinacioacuten fenotiacutepica En muchas especies la dotacioacuten geneacutetica no determina totalmente el tipo de sexo y son las condiciones ambientales las que realizan dicha determinacioacuten Muchas plantas superiores que producen flores hermafroditas pueden masculinizar o feminizar sus flores cuando se las trata con alguna fitohormona En algunos gusanos marinos de la clase Poliquetos los individuos joacutevenes son todo machos y los adultos todos hembras Ademaacutes cuando varias hembras crecen juntas en un ambiente cerrado las mas joacutevenes acaban transformaacutendose en machos por influencia de una ectohormona elaborada por los oacutevulos maduros En especies de ranas y sapos los machos son hermafroditas en su fase juvenil y las hembras adultas pueden pasar a hermafroditas e incluso a machos En Rana temporaria las larvas geneacuteticamente hembras que se desarrollan a 28C dan lugar a machos y las larvas geneacuteticamente machos y las larvas geneacuteticamente machos que se desarrollan a menos de 10C dan lugar a hembras
Determinacioacuten geacutenica En algunas especies la determinacioacuten sexual es producida por un gen con varios alelos Es el caso del pepinillo del diablo en el que se dan tres alelos para la sexualidad
o aD es el alelo dominante y determina masculinidad o a+ es el alelo intermedio y determina plantas monoicas (plantas con flores masculinas y
flores femeninas ) o ad es el alelo recesivo y determina la feminidad
Determinacioacuten cromosoacutemica El caso mas comuacuten de determinacioacuten sexual es aquel en el que los genes que determinan la sexualidad se reuacutenen en unos cromosomas determinados que se llaman cromosomas sexuales
En todas las ceacutelulas de un individuo excepto en los gametos existen dos series de cromosomas que forman parejas de homoacutelogos es decir su dotacioacuten cromosoacutemica que representamos por 2n
Al agrupar estas parejas de homoacutelogos existe un par de cromosomas que es diferente seguacuten estemos estudiando una hembra o un macho
Estos dos cromosomas que pueden ser identificados por su forma y tamantildeo como pertenecientes a uno de los dos sexos se denominan cromosomas sexuales mientras
que los restantes pares de cromosomas homoacutelogos que son iguales en tamantildeo y forma para ambos sexos de una misma especie se denominan autosomas La
representacioacuten graacutefica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al nuacutemero tamantildeo y forma constituye el CARIOTIPO
Los cromosomas sexuales se han denominado X e Y En los mamiacuteferos las ceacutelulas de los individuos machos contienen un pan XY y las ceacutelulas de las hembras por un par XX En la especie humana cuya dotacioacuten cromosoacutemica es de 46 cromosomas cada ceacutelula somaacutetica contiene 22 pares de autosomas mas un par XX si se trata de una mujer y 22 pares de autosomas y un par XY si se trata de un varoacuten
La determinacioacuten sexual queda marcada en el momento de la fecundacioacuten y viene fijada por el tipo de gametos que se unen Las mujeres soacutelo produciraacuten un tipo de oacutevulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual X mientras que los varones formaraacuten dos tipos de espermatozoides
el 50 portadores de un cromosoma X y el 50 portadores de un cromosoma Y Al ser la fecundacioacuten producto del azar un oacutevulo puede unirse a cualquiera de los tipos de espermatozoides que se han producido por lo que en la mitad de los casos se formaran hembras y en otro 50 se formaran machos
Determinacioacuten cariotiacutepica En Himenoacutepteros sociales ( abejas avispas) el sexo viene determinado por la dotacioacuten cromosoacutemica los individuos diploides son hembras y los haploides son machos
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e Y presentan diferencias morfoloacutegicas ( el Y es mas pequentildeo que el X ) y tienen distinto contenido geacutenico Estaacuten compuestos por un segmento homoacutelogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial en este uacuteltimo se encuentran tanto los genes exclusivos del X caracteres ginaacutendricos como los del cromosoma Y caracteres holaacutendricos Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X como daltonismo hemofilia ictiosis estaacuten ligados al sexo
Daltonismo Consiste en la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el rojo y el verde Es un caraacutecter regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma X
Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
terminacioacuten de la siacutentesis el fin de la secuencia codificante estos codones de terminacioacuten o codones de parada son UAA UGA y UAG (en ingleacutes nonsense codons o stop codons)
Replicacioacuten del ADN
Esquema representativo de la replicacioacuten del ADN
La replicacioacuten del ADN es el proceso por el cual se obtienen copias o reacuteplicas ideacutenticas de una moleacutecula de ADN La replicacioacuten es fundamental para la transferencia de la informacioacuten geneacutetica de una generacioacuten a la siguiente y por ende es la base de la herencia El mecanismo consiste esencialmente en la separacioacuten de las dos hebras de la doble heacutelice las cuales sirven de molde para la posterior siacutentesis de cadenas complementarias a cada una de ellas El resultado final son dos moleacuteculas ideacutenticas a la original Este tipo de replicacioacuten se denomina semiconservativa debido a que cada una de las dos moleacuteculas resultantes de la duplicacioacuten presenta una cadena procedente de la moleacutecula madre y otra recieacuten sintetizada
Interacciones ADN-proteiacutenas
Todas las funciones del ADN dependen de sus interacciones con proteiacutenas Estas interacciones pueden ser no-especiacuteficas o bien la proteiacutena puede unirse de forma especiacutefica a una uacutenica secuencia de ADN Tambieacuten pueden unirse enzimas entre las cuales son particularmente importantes las polimerasas que copian las secuencias de bases del ADN durante la transcripcioacuten y la replicacioacuten
Proteiacutenas de unioacuten a ADN
Interacciones no-especiacuteficas
Interaccioacuten de ADN con histonas (en blanco arriba) Los aminoaacutecidos baacutesicos de estas proteiacutenas (abajo a la izquierda en azul) se unen a los grupos aacutecidos de los fosfatos del ADN (abajo a la derecha en rojo)
Las proteiacutenas estructurales que se unen al ADN son ejemplos bien conocidos de interacciones no-especiacuteficas ADN-proteiacutenas En los cromosomas el ADN se encuentra formando complejos con proteiacutenas estructurales Estas proteiacutenas organizan el ADN en una estructura compacta denominada cromatina En eucariota esta estructura implica la unioacuten del ADN a un complejo formado por pequentildeas proteiacutenas baacutesicas denominadas histonas mientras que en procariotas estaacuten involucradas una gran variedad de proteiacutenas
Las histonas forman un complejo en forma de disco denominado nucleosoma que contiene dos vueltas completas de ADN de doble heacutelice enrolladas alrededor de su superficie Estas interacciones no-especiacuteficas quedan determinadas por la existencia de residuos baacutesicos en las histonas los cuales forman enlaces ioacutenicos con el esqueleto de azuacutecar-fosfato del ADN y por tanto son en gran parte independientes de la secuencia de bases Las modificaciones quiacutemicas de estos aminoaacutecidos baacutesicos incluyen metilacioacuten fosforilacioacuten y acetilacioacuten Estos cambios quiacutemicos alteran la fuerza de la interaccioacuten entre el ADN y las histonas haciendo al ADN maacutes o menos accesible a los factores de trascripcioacuten y por tanto modificando la tasa de trascripcioacuten
Otras proteiacutenas que se unen a ADN de manera no-especiacutefica en la cromatina incluyen las proteiacutenas del grupo de alta movilidad (HMG High-Mobility Group) que se unen a ADN plegado o distorsionado Estas
proteiacutenas son importantes durante el plegamiento de los nuacutecleo somas organizaacutendolos en estructuras maacutes complejas para constituir los cromosomas durante el proceso de condensacioacuten cromosoacutemica Se ha propuesto que en este proceso tambieacuten intervendriacutean otras proteiacutenas formando una especie de andamio sobre el cual se organiza la cromatina los principales componentes de esta estructura seriacutean la enzima topoisomerasa II α (topoIIalpha) y la condensina 13S Sin embargo el papel estructural de la topoIIalpha en la organizacioacuten de los cromosomas auacuten es discutido ya que otros grupos argumentan que esta enzima se intercambia raacutepidamente tanto en los brazos cromosoacutemicos como en los cinetocoros durante la mitosis
Interacciones especiacuteficas
Un grupo bien definido de proteiacutenas de unioacuten a ADN es el conformado por las proteiacutenas que se unen especiacuteficamente a ADN de hebra simple (ssDNA) En humanos la proteiacutena A de replicacioacuten es la mejor
conocida de su familia y se utiliza en procesos en los que la doble heacutelice se separa como la replicacioacuten del ADN la recombinacioacuten o la reparacioacuten del ADN Estas proteiacutenas parecen estabilizar el ADN de hebra simple protegieacutendolo para evitar que formen estructuras de tallo-lazo (stem-loop) o que sea degradado por nucleasas
El factor de trascripcioacuten represor del fago lambda unido a su ADN diana mediante un motivo heacutelice-giro-heacutelice (helix-turn-helix)
Sin embargo otras proteiacutenas han evolucionado para unirse especiacuteficamente a secuencias particulares de ADN La especificidad de la interaccioacuten de las proteiacutenas con el ADN procede de los muacuteltiples contactos con los extremos de las bases de ADN lo que les permite leer la secuencia del ADN La mayoriacutea de esas interacciones con las bases ocurre en la hendidura mayor donde las bases son maacutes accesibles
Las proteiacutenas especiacuteficas estudiadas con mayor detalle son las encargadas de regular la trascripcioacuten denominadas por ello factores de trascripcioacuten Cada factor de trascripcioacuten se une a una secuencia
concreta de ADN y activa o inhibe la trascripcioacuten de los genes que presentan estas secuencias proacuteximas a sus promotores Los factores de trascripcioacuten pueden efectuar esto de dos formas
En primer lugar pueden unirse a la polimerasa de ARN responsable de la trascripcioacuten bien directamente o a traveacutes de otras proteiacutenas mediadoras De esta forma se estabiliza la unioacuten entre la ARN polimerasa y el promotor lo que permite el inicio de la trascripcioacuten
En segundo lugar los factores de trascripcioacuten pueden unirse a enzimas que modifican las histonas del promotor lo que altera la accesibilidad del molde de ADN a la ARN polimerasa
Como los ADN diana pueden encontrarse por todo el genoma del organismo los cambios en la actividad de un tipo de factor de trascripcioacuten pueden afectar a miles de genes En consecuencia estas proteiacutenas son frecuentemente las dianas de los procesos de transduccioacuten de sentildeales que controlan las respuestas a cambios ambientales o diferenciacioacuten y desarrollo celular
La enzima de restriccioacuten EcoRV (verde) formando un complejo con su ADN diana
Enzimas que modifican el ADN
Nucleasas y ligasas
Las nucleasas son enzimas que cortan las hebras de ADN mediante la cataacutelisis de la hidroacutelisis de los enlaces fosfodieacutester Las nucleasas que hidrolizan nucleoacutetidos a partir de los extremos de las hebras de ADN se denominan exonucleasas mientras que las endonucleasas cortan en el interior de las hebras Las nucleasas que se utilizan con mayor frecuencia en biologiacutea molecular son las enzimas de restriccioacuten endonucleasas que cortan el ADN por determinadas secuencias especiacuteficas Por ejemplo la enzima EcoRV que se muestra a la izquierda reconoce la secuencia de 6 bases 5prime-GAT|ATC-3prime y hace un corte en ambas hebras en la liacutenea vertical indicada generando dos moleacuteculas de ADN con los extremos romos Otras enzimas de restriccioacuten generan sin embargo extremos cohesivos ya que cortan de forma diferente las dos hebras de ADN En la naturaleza estas enzimas protegen a las bacterias contra las infecciones de fagos al digerir el ADN de dicho fago cuando entra a traveacutes de la pared bacteriana actuando como un mecanismo de defensa
97 En biotecnologiacutea estas nucleasas especiacuteficas de la secuencias de ADN se
utilizan en ingenieriacutea geneacutetica para clonar fragmentos de ADN y en la teacutecnica de huella geneacutetica
Las enzimas denominadas ADN ligazas pueden reunir hebras de ADN cortadas o rotas Las ligazas son particularmente importantes en la replicacioacuten de la hebra que sufre replicacioacuten discontinua en el ADN ya que unen los fragmentos cortos de ADN generados en la horquilla de replicacioacuten para formar una copia completa del molde de ADN Tambieacuten se utilizan en la reparacioacuten del ADN y en procesos de recombinacioacuten geneacutetica
Topoisomerasas y helicasas
Las topoisomerasas son enzimas que poseen a la vez actividad nucleasa y ligaza Estas proteiacutenas variacutean la cantidad de ADN superenrollado Algunas de estas enzimas funcionan cortando la heacutelice de ADN y permitiendo que una seccioacuten rote de manera que reducen el grado de superenrollamiento Una vez hecho esto la enzima vuelve a unir los fragmentos de ADN Otros tipos de enzimas son capaces de cortar una heacutelice de ADN y luego pasar la segunda hebra de ADN a traveacutes de la rotura antes de reunir las heacutelices
99 Las topoisomerasas son necesarias para muchos procesos en los que interviene el ADN como
la replicacioacuten del ADN y la trascripcioacuten
Las helicazas son unas proteiacutenas que pertenecen al grupo de los motores moleculares Utilizan energiacutea quiacutemica almacenada en los nucleoacutesidos trifosfatos fundamentalmente ATP para romper puentes de hidroacutegeno entre bases y separar la doble heacutelice de ADN en hebras simples
100 Estas enzimas son
esenciales para la mayoriacutea de los procesos en los que las enzimas necesitan acceder a las bases del ADN
Polimerasas
Las polimerasas son enzimas que sintetizan cadenas de nucleoacutetidos a partir de nucleoacutesidos trifosfatos La secuencia de sus productos son copias de cadenas de poli nucleoacutetidos existentes que se denominan moldes Estas enzimas funcionan antildeadiendo nucleoacutetidos al grupo hidroxilo en 3 del nucleoacutetido previo en
una hebra de ADN En consecuencia todas las polimerasas funcionan en direccioacuten 5prime --gt 3prime En los sitios activos de estas enzimas el nucleoacutesido trifosfato que se incorpora aparea su base con la correspondiente en el molde esto permite que la polimerasa sintetice de forma precisa la hebra complementaria al molde
Las polimerasas se clasifican de acuerdo al tipo de molde que utilizan
En la replicacioacuten del ADN una ADN polimerasa dependiente de ADN realiza una copia de ADN
a partir de una secuencia de ADN La precisioacuten es vital en este proceso por lo que muchas de estas polimerasas tienen una actividad de verificacioacuten de la lectura (proofreading) Mediante esta actividad la polimerasa reconoce errores ocasionales en la reaccioacuten de siacutentesis debido a la falta de apareamiento entre el nucleoacutetido erroacuteneo y el molde lo que genera un desacoplamiento (mismatch) Si se detecta un desacoplamiento se activa una actividad exonucleasa en direccioacuten 3prime --gt 5prime y la base incorrecta se elimina En la mayoriacutea de los organismos las ADN polimerasas funcionan en un gran complejo denominado replisoma que contiene muacuteltiples unidades accesorias como helicazas
Las ADN polimerasas dependientes de ARN son una clase especializada de polimerasas que
copian la secuencia de una hebra de ARN en ADN Incluyen la transcriptasa inversa que es una enzima viral implicada en la infeccioacuten de ceacutelulas por retrovirus y la telomerasa que es necesaria para la replicacioacuten de los teloacutemeros
104 42
La telomerasa es una polimerasa inusual porque contiene su propio molde de ARN como parte de su estructura
La trascripcioacuten se lleva a cabo por una ARN polimerasa dependiente de ADN que copia la
secuencia de una de las hebras de ADN en ARN Para empezar a transcribir un gen la ARN polimerasa se une a una secuencia del ADN denominada promotor y separa las hebras del
ADN Entonces copia la secuencia del gen en un transcrito de ARN mensajero hasta que alcanza una regioacuten de ADN denominada terminador donde se detiene y se separa del ADN Como ocurre con las ADN polimerasas dependientes de ADN en humanos la ARN polimerasa II (la enzima que transcribe la mayoriacutea de los genes del genoma humano) funciona como un gran complejo multiproteico que contiene muacuteltiples subunidades reguladoras y accesorias
Recombinacioacuten geneacutetica
Estructura de un intermedio en unioacuten de Holliday en la recombinacioacuten geneacutetica Las cuatro hebras de ADN separadas estaacuten coloreadas en rojo azul verde y amarillo
106
La recombinacioacuten implica la rotura y reunioacuten de dos cromosomas homoacutelogos (M y F) para producir dos cromosomas nuevos reorganizados (C1 y C2)
Una heacutelice de ADN normalmente no interacciona con otros segmentos de ADN y en las ceacutelulas humanas los diferentes cromosomas incluso ocupan aacutereas separadas en el nuacutecleo celular denominadas ldquoterritorios cromosoacutemicosrdquo La separacioacuten fiacutesica de los diferentes cromosomas es importante para que el ADN
mantenga su capacidad de funcionar como un almaceacuten estable de informacioacuten Uno de los pocos momentos en los que los cromosomas interaccionan es durante el sobrecruzamiento cromosoacutemico (chromosomal crossover) durante el cual se recombinan El sobrecruzamiento cromosoacutemico ocurre cuando dos heacutelices de ADN se rompen se intercambian y se unen de nuevo
La recombinacioacuten permite a los cromosomas intercambiar informacioacuten geneacutetica y produce nuevas combinaciones de genes lo que aumenta la eficiencia de la seleccioacuten natural y puede ser importante en la evolucioacuten raacutepida de nuevas proteiacutenas Durante la profase I de la meiosis una vez que los cromosomas homoacutelogos estaacuten perfectamente apareados formando estructuras llamadas bivalentes se produce el fenoacutemeno de sobrecruzamiento o entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromaacutetidas homoacutelogas no hermanas (procedentes del padre y de la madre) intercambian material geneacutetico La recombinacioacuten geneacutetica resultante hace aumentar en gran medida la variacioacuten geneacutetica entre la descendencia de progenitores que se reproducen por viacutea sexual La recombinacioacuten geneacutetica tambieacuten puede estar implicada en la reparacioacuten del ADN en particular en la respuesta celular a las roturas de doble hebra (double-strand breaks)
La forma maacutes frecuente de sobrecruzamiento cromosoacutemico es la recombinacioacuten homoacuteloga en la que los dos cromosomas implicados comparten secuencias muy similares La recombinacioacuten no-homoacuteloga puede ser dantildeina para las ceacutelulas ya que puede producir translocaciones cromosoacutemicas y anomaliacuteas geneacuteticas La reaccioacuten de recombinacioacuten estaacute catalizada por enzimas conocidas como recombinadas tales como RAD51
El primer paso en el proceso de recombinacioacuten es una rotura de doble hebra causada bien por
una endonucleasa o por dantildeo en el ADN111
Posteriormente una serie de pasos catalizados en parte por la recombinada conducen a la unioacuten de las dos heacutelices formando al menos una unioacuten de Holliday en la que un segmento de una hebra simple es anillado con la hebra complementaria en la otra heacutelice La unioacuten de Holliday es una estructura de unioacuten tetraeacutedrica que puede moverse a lo largo del par de cromosomas intercambiando una hebra por otra La reaccioacuten de recombinacioacuten se detiene por el corte de la unioacuten y la reunioacuten de los segmentos de ADN liberados
112
Evolucioacuten del metabolismo de ADN
El ADN contiene la informacioacuten geneacutetica que permite a la mayoriacutea de los organismos vivientes funcionar crecer y reproducirse Sin embargo no estaacute claro durante cuaacutento tiempo ha ejercido esta funcioacuten en los ~3000 millones de antildeos de la historia de la vida ya que se ha propuesto que las formas de vida maacutes tempranas podriacutean haber utilizado ARN como material geneacutetico El ARN podriacutea haber funcionado como la parte central de un metabolismo primigenio ya que puede transmitir informacioacuten geneacutetica y simultaacuteneamente actuar como catalizador formando parte de las ribozimas Este antiguo Mundo de ARN donde los aacutecidos nucleicos funcionariacutean como catalizadores y como almacenes de informacioacuten geneacutetica podriacutea haber influido en la evolucioacuten del coacutedigo geneacutetico actual basado en cuatro nucleoacutetidos Esto se deberiacutea a que el nuacutemero de bases uacutenicas en un organismo es un compromiso entre un nuacutemero pequentildeo de bases (lo que aumentariacutea la precisioacuten de la replicacioacuten) y un nuacutemero grande de bases (que a su vez aumentariacutea la eficiencia cataliacutetica de las ribozimas)
Desgraciadamente no disponemos de evidencia directa de los sistemas geneacuteticos ancestrales porque la recuperacioacuten del ADN a partir de la mayor parte de los foacutesiles es imposible Esto se debe a que el ADN es capaz de sobrevivir en el medio ambiente durante menos de un milloacuten de antildeos y luego empieza a degradarse lentamente en fragmentos de menor tamantildeo en solucioacuten Algunas investigaciones pretenden que se ha obtenido ADN maacutes antiguo por ejemplo un informe sobre el aislamiento de una bacteria viable a partir de un cristal salino de 250 millones de antildeos de antiguumledad pero estos datos son controvertidos
Sin embargo pueden utilizarse herramientas de evolucioacuten molecular para inferir los genomas de organismos ancestrales a partir de organismos contemporaacuteneos En muchos casos estas inferencias son suficientemente fiables de manera que una biomoleacutecula codificada en un genoma ancestral puede resucitarse en el laboratorio para ser estudiada hoy Una vez que la biomoleacutecula ancestral se ha resucitado sus propiedades pueden ofrecer inferencias sobre ambientes y estilos de vida primigenios Este proceso se relaciona con el campo emergente de la paleogeneacutetica experimental
A pesar de todo el proceso de trabajo hacia atraacutes desde el presente tiene limitaciones inherentes razoacuten por la cual otros investigadores tratan de elucidar el mecanismo evolutivo trabajando desde el origen de la Tierra en adelante Dada suficiente informacioacuten sobre la quiacutemica en el cosmos la manera en la que las sustancias coacutesmicas podriacutean haberse depositado en la Tierra y las transformaciones que podriacutean haber tenido lugar en la superficie terrestre primigenia tal vez podriacuteamos ser capaces de aprender sobre los oriacutegenes para desarrollar modelos de evolucioacuten ulterior de la informacioacuten geneacutetica
GENEacuteTICA BAacuteSICA
En el ser humano la informacioacuten geneacutetica esta contenida ADN con el que se convierte en la estructura baacutesica de la herencia De una manera simplista el gen se puede definir una porcioacuten del ADN de diversa longitud que codifica para la siacutentesis de una cadena polipeptiacutedica
Los genes estaacuten localizados linealmente en los cromosomas y se denominan Locus al sitio especiacutefico que estos ocupan en dicho cromosoma Los locus en cromosomas homoacutelogos son llamados haacutelelos Como todo ser humano tiene dos copias de cada cromosoma pues posee 23 pares entonces tiene dos loti para los haacutelelos que codifican para cada caracteriacutesticas Estos haacutelelos estaacuten localizados en cada cromosoma del mismo par es decir en los cromosomas homoacutelogos el materno y el paterno
Cuando se encuentran muacuteltiples haacutelelos para un locus determinado Esto es lo que se conoce como polimorfismo y puede decirse entonces que dicho locus es polimoacuterfico dentro de esa poblacioacuten
La penetrancia y la expresividad de un gen son dos aspectos importantes a tener en cuenta a fin de entender el comportamiento de ciertas enfermedades geneacuteticas La expresividad se refiere a la capacidad que tiene el gen de manifestar su efecto En otras palabras significa la mayor o menor manifestacioacuten cliacutenica presente en un individuo El teacutermino expresividad variable hace referencia entonces a la variacioacuten en el grado de manifestacioacuten el cual puede ir de leve a severo La penetrancia por su parte mide la frecuencia de expresioacuten del gen dependiendo del influjo de factores no geneacuteticos Asiacute pues se dice que un gen tiene una penetrancia reducida cuando eacutesta es menor del 100 Esto explica por queacute algunos genes no se manifiestan auacuten estando presentes en el individuo Muchos de ellos requieren ciertas condiciones ambientales pues su manifestacioacuten depende del medio ambiente es decir de condiciones no geneacuteticas
El teacutermino pleitrofismo se refiere a la capacidad que tiene un gen de producir varias caracteriacutesticas distintas Es decir que es la manifestacioacuten de muacuteltiples efectos producidos por un mismo gen Los efectos pleiotroacutepicos de un gen explican que en ciertos siacutendromes dismoacuterficos un mismo individuo presente alteraciones multisisteacutemicas con un compromiso simultaacuteneo facial ocular auditivo o cardiaco por ejemplo
Por el contrario cuando una misma caracteriacutestica o patologiacutea es producida por el efecto de varios genes se habla entonces de epiacutetasis Es esa interaccioacuten de productos de genes localizados en diferentes loci lo que ocasiona que la accioacuten de un gen modifique la expresioacuten fenotiacutepica de otro
Por otra parte se ha definido genotipo a la constitucioacuten geneacutetica de un individuo mientras que la manifestacioacuten de este genotipo es denominada fenotipo Dicho fenotipo puede ser una caracteriacutestica bioquiacutemica fisioloacutegica o bien ser un rasgo fiacutesico especiacutefico Asiacute pues todo fenotipo siempre es el resultado de una expresioacuten genotiacutepica
Finalmente existen tres conceptos baacutesicos en geneacutetica que deben entenderse perfectamente para comprender mejor los mecanismos de herencia Estos son
1) Homocigosidad vs Heterocigosidad
Se dice que un individuo es homocigoto cuando tiene el mismo alelo en ambos loci es decir presenta las dos copias del mismo gen tanto en el cromosoma paterno como en el materno Por el contrario si tiene dos alelos distintos es un heterocigoto
2) Dominancia vs Recesividad
Si una caracteriacutestica es manifestada solamente cuando los genes estaacuten en estado homocigoto ( es decir se tienen las dos copias del mismo gen) se habla entonces de recesividad Pero si la caracteriacutestica o enfermedad es manifestada estando el gen en estado heterocigoto (es decir teniendo una sola copia del mismo gen) se habla entonces de dominancia
3) Autosoacutemico vs Ligado al sexo
Cuando el gen heredado se encuentra localizado en un cromosoma autosoacutemico esa clase de herencia se denomina autosoacutemico mientras que si estaacute localizado en el cromosoma X o en el Y se conoce como herencia ligada al sexo la cual puede ser ligada a X o ligada a Y En geneacutetica humana se habla maacutes de la herencia ligada a X simplemente porque la herencia ligada a Y no es muy comuacutenmente observada
Las enfermedades geneacuteticas pueden ser clasificadas en tres categoriacuteas
DEFECTOS CROMOSOMICOS Aquellas enfermedades en las cuales es posible demostrar alguna
anormalidad cromosoacutemica bien sea en el nuacutemero de cromosomas presentes o bien en la estructuracioacuten de algunos de ellos
ENFERMEDADES UNIGEacuteNICAS O MENDELIANAS Se refiere a aquellas que son debidas a la
presencia de una mutacioacuten de un gen uacutenico y especiacutefico las cuales presentan un mecanismo de herencia que puede ser dominante o recesivo o bien autosoacutemico o ligado al sexo
ENFERMEDADES MULTIFACTORIALES YO POLIGEacuteNICAS definen ciertas condiciones patoloacutegicas producto de la interaccioacuten de factores geneacuteticos y factores ambientales simultaacuteneamente
De esta clasificacioacuten se deduce que no toda enfermedad geneacutetica es necesariamente hereditaria aunque si lo son una muy buena proporcioacuten de ellas en las que es posible definir un mecanismo de herencia especiacutefico De alliacute se deduce la importancia de una buena historia meacutedica geneacutetica lo mismo que la correcta elaboracioacuten de un aacuterbol genealoacutegico en cada familia que tenga un problema geneacutetico Debemos resaltar el hecho de que recientemente se ha impulsado mucho la investigacioacuten sobre las enfermedades que producen limitaciones auditivos o visuales no soacutelo en Colombia sino en paiacuteses de Sur Ameacuterica Europa y Estados Unidos Muchos grupos cientiacuteficos estaacuten trabajando seriamente sobre varias de ellas entre las que se encuentra la enfermedad denominada Coroiacutederemias las Degeneraciones Maculares La Retinitis Pigmentosa algunas clases de Sorderas hereditarias defectos de Arcos branquiales el Siacutendrome de Waardenburg y el Siacutendrome de Usher
La Herencia del Sexo
La diferenciacioacuten sexual es la expresioacuten fenotiacutepica de un conjunto de factores geneacuteticos que determinan que el individuo sea capaz de producir uno u otro tipo de ceacutelulas sexuales Los individuos machos o de sexo masculino son los productores de espermatozoides los individuos hembras o de sexo femenino son los productores de oacutevulos y los individuos hermafroditas son capaces de producir los dos tipos de gametos
Determinacioacuten del sexo
o Determinacioacuten fenotiacutepica o Determinacioacuten geacutenica o Determinacioacuten cromosoacutemica o Determinacioacuten cariotiacutepica
Herencia ligada al sexo
o Daltonismo o Hemofilia
Herencia influida por el sexo
Determinacioacuten del sexo
Determinacioacuten fenotiacutepica En muchas especies la dotacioacuten geneacutetica no determina totalmente el tipo de sexo y son las condiciones ambientales las que realizan dicha determinacioacuten Muchas plantas superiores que producen flores hermafroditas pueden masculinizar o feminizar sus flores cuando se las trata con alguna fitohormona En algunos gusanos marinos de la clase Poliquetos los individuos joacutevenes son todo machos y los adultos todos hembras Ademaacutes cuando varias hembras crecen juntas en un ambiente cerrado las mas joacutevenes acaban transformaacutendose en machos por influencia de una ectohormona elaborada por los oacutevulos maduros En especies de ranas y sapos los machos son hermafroditas en su fase juvenil y las hembras adultas pueden pasar a hermafroditas e incluso a machos En Rana temporaria las larvas geneacuteticamente hembras que se desarrollan a 28C dan lugar a machos y las larvas geneacuteticamente machos y las larvas geneacuteticamente machos que se desarrollan a menos de 10C dan lugar a hembras
Determinacioacuten geacutenica En algunas especies la determinacioacuten sexual es producida por un gen con varios alelos Es el caso del pepinillo del diablo en el que se dan tres alelos para la sexualidad
o aD es el alelo dominante y determina masculinidad o a+ es el alelo intermedio y determina plantas monoicas (plantas con flores masculinas y
flores femeninas ) o ad es el alelo recesivo y determina la feminidad
Determinacioacuten cromosoacutemica El caso mas comuacuten de determinacioacuten sexual es aquel en el que los genes que determinan la sexualidad se reuacutenen en unos cromosomas determinados que se llaman cromosomas sexuales
En todas las ceacutelulas de un individuo excepto en los gametos existen dos series de cromosomas que forman parejas de homoacutelogos es decir su dotacioacuten cromosoacutemica que representamos por 2n
Al agrupar estas parejas de homoacutelogos existe un par de cromosomas que es diferente seguacuten estemos estudiando una hembra o un macho
Estos dos cromosomas que pueden ser identificados por su forma y tamantildeo como pertenecientes a uno de los dos sexos se denominan cromosomas sexuales mientras
que los restantes pares de cromosomas homoacutelogos que son iguales en tamantildeo y forma para ambos sexos de una misma especie se denominan autosomas La
representacioacuten graacutefica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al nuacutemero tamantildeo y forma constituye el CARIOTIPO
Los cromosomas sexuales se han denominado X e Y En los mamiacuteferos las ceacutelulas de los individuos machos contienen un pan XY y las ceacutelulas de las hembras por un par XX En la especie humana cuya dotacioacuten cromosoacutemica es de 46 cromosomas cada ceacutelula somaacutetica contiene 22 pares de autosomas mas un par XX si se trata de una mujer y 22 pares de autosomas y un par XY si se trata de un varoacuten
La determinacioacuten sexual queda marcada en el momento de la fecundacioacuten y viene fijada por el tipo de gametos que se unen Las mujeres soacutelo produciraacuten un tipo de oacutevulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual X mientras que los varones formaraacuten dos tipos de espermatozoides
el 50 portadores de un cromosoma X y el 50 portadores de un cromosoma Y Al ser la fecundacioacuten producto del azar un oacutevulo puede unirse a cualquiera de los tipos de espermatozoides que se han producido por lo que en la mitad de los casos se formaran hembras y en otro 50 se formaran machos
Determinacioacuten cariotiacutepica En Himenoacutepteros sociales ( abejas avispas) el sexo viene determinado por la dotacioacuten cromosoacutemica los individuos diploides son hembras y los haploides son machos
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e Y presentan diferencias morfoloacutegicas ( el Y es mas pequentildeo que el X ) y tienen distinto contenido geacutenico Estaacuten compuestos por un segmento homoacutelogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial en este uacuteltimo se encuentran tanto los genes exclusivos del X caracteres ginaacutendricos como los del cromosoma Y caracteres holaacutendricos Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X como daltonismo hemofilia ictiosis estaacuten ligados al sexo
Daltonismo Consiste en la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el rojo y el verde Es un caraacutecter regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma X
Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
Interaccioacuten de ADN con histonas (en blanco arriba) Los aminoaacutecidos baacutesicos de estas proteiacutenas (abajo a la izquierda en azul) se unen a los grupos aacutecidos de los fosfatos del ADN (abajo a la derecha en rojo)
Las proteiacutenas estructurales que se unen al ADN son ejemplos bien conocidos de interacciones no-especiacuteficas ADN-proteiacutenas En los cromosomas el ADN se encuentra formando complejos con proteiacutenas estructurales Estas proteiacutenas organizan el ADN en una estructura compacta denominada cromatina En eucariota esta estructura implica la unioacuten del ADN a un complejo formado por pequentildeas proteiacutenas baacutesicas denominadas histonas mientras que en procariotas estaacuten involucradas una gran variedad de proteiacutenas
Las histonas forman un complejo en forma de disco denominado nucleosoma que contiene dos vueltas completas de ADN de doble heacutelice enrolladas alrededor de su superficie Estas interacciones no-especiacuteficas quedan determinadas por la existencia de residuos baacutesicos en las histonas los cuales forman enlaces ioacutenicos con el esqueleto de azuacutecar-fosfato del ADN y por tanto son en gran parte independientes de la secuencia de bases Las modificaciones quiacutemicas de estos aminoaacutecidos baacutesicos incluyen metilacioacuten fosforilacioacuten y acetilacioacuten Estos cambios quiacutemicos alteran la fuerza de la interaccioacuten entre el ADN y las histonas haciendo al ADN maacutes o menos accesible a los factores de trascripcioacuten y por tanto modificando la tasa de trascripcioacuten
Otras proteiacutenas que se unen a ADN de manera no-especiacutefica en la cromatina incluyen las proteiacutenas del grupo de alta movilidad (HMG High-Mobility Group) que se unen a ADN plegado o distorsionado Estas
proteiacutenas son importantes durante el plegamiento de los nuacutecleo somas organizaacutendolos en estructuras maacutes complejas para constituir los cromosomas durante el proceso de condensacioacuten cromosoacutemica Se ha propuesto que en este proceso tambieacuten intervendriacutean otras proteiacutenas formando una especie de andamio sobre el cual se organiza la cromatina los principales componentes de esta estructura seriacutean la enzima topoisomerasa II α (topoIIalpha) y la condensina 13S Sin embargo el papel estructural de la topoIIalpha en la organizacioacuten de los cromosomas auacuten es discutido ya que otros grupos argumentan que esta enzima se intercambia raacutepidamente tanto en los brazos cromosoacutemicos como en los cinetocoros durante la mitosis
Interacciones especiacuteficas
Un grupo bien definido de proteiacutenas de unioacuten a ADN es el conformado por las proteiacutenas que se unen especiacuteficamente a ADN de hebra simple (ssDNA) En humanos la proteiacutena A de replicacioacuten es la mejor
conocida de su familia y se utiliza en procesos en los que la doble heacutelice se separa como la replicacioacuten del ADN la recombinacioacuten o la reparacioacuten del ADN Estas proteiacutenas parecen estabilizar el ADN de hebra simple protegieacutendolo para evitar que formen estructuras de tallo-lazo (stem-loop) o que sea degradado por nucleasas
El factor de trascripcioacuten represor del fago lambda unido a su ADN diana mediante un motivo heacutelice-giro-heacutelice (helix-turn-helix)
Sin embargo otras proteiacutenas han evolucionado para unirse especiacuteficamente a secuencias particulares de ADN La especificidad de la interaccioacuten de las proteiacutenas con el ADN procede de los muacuteltiples contactos con los extremos de las bases de ADN lo que les permite leer la secuencia del ADN La mayoriacutea de esas interacciones con las bases ocurre en la hendidura mayor donde las bases son maacutes accesibles
Las proteiacutenas especiacuteficas estudiadas con mayor detalle son las encargadas de regular la trascripcioacuten denominadas por ello factores de trascripcioacuten Cada factor de trascripcioacuten se une a una secuencia
concreta de ADN y activa o inhibe la trascripcioacuten de los genes que presentan estas secuencias proacuteximas a sus promotores Los factores de trascripcioacuten pueden efectuar esto de dos formas
En primer lugar pueden unirse a la polimerasa de ARN responsable de la trascripcioacuten bien directamente o a traveacutes de otras proteiacutenas mediadoras De esta forma se estabiliza la unioacuten entre la ARN polimerasa y el promotor lo que permite el inicio de la trascripcioacuten
En segundo lugar los factores de trascripcioacuten pueden unirse a enzimas que modifican las histonas del promotor lo que altera la accesibilidad del molde de ADN a la ARN polimerasa
Como los ADN diana pueden encontrarse por todo el genoma del organismo los cambios en la actividad de un tipo de factor de trascripcioacuten pueden afectar a miles de genes En consecuencia estas proteiacutenas son frecuentemente las dianas de los procesos de transduccioacuten de sentildeales que controlan las respuestas a cambios ambientales o diferenciacioacuten y desarrollo celular
La enzima de restriccioacuten EcoRV (verde) formando un complejo con su ADN diana
Enzimas que modifican el ADN
Nucleasas y ligasas
Las nucleasas son enzimas que cortan las hebras de ADN mediante la cataacutelisis de la hidroacutelisis de los enlaces fosfodieacutester Las nucleasas que hidrolizan nucleoacutetidos a partir de los extremos de las hebras de ADN se denominan exonucleasas mientras que las endonucleasas cortan en el interior de las hebras Las nucleasas que se utilizan con mayor frecuencia en biologiacutea molecular son las enzimas de restriccioacuten endonucleasas que cortan el ADN por determinadas secuencias especiacuteficas Por ejemplo la enzima EcoRV que se muestra a la izquierda reconoce la secuencia de 6 bases 5prime-GAT|ATC-3prime y hace un corte en ambas hebras en la liacutenea vertical indicada generando dos moleacuteculas de ADN con los extremos romos Otras enzimas de restriccioacuten generan sin embargo extremos cohesivos ya que cortan de forma diferente las dos hebras de ADN En la naturaleza estas enzimas protegen a las bacterias contra las infecciones de fagos al digerir el ADN de dicho fago cuando entra a traveacutes de la pared bacteriana actuando como un mecanismo de defensa
97 En biotecnologiacutea estas nucleasas especiacuteficas de la secuencias de ADN se
utilizan en ingenieriacutea geneacutetica para clonar fragmentos de ADN y en la teacutecnica de huella geneacutetica
Las enzimas denominadas ADN ligazas pueden reunir hebras de ADN cortadas o rotas Las ligazas son particularmente importantes en la replicacioacuten de la hebra que sufre replicacioacuten discontinua en el ADN ya que unen los fragmentos cortos de ADN generados en la horquilla de replicacioacuten para formar una copia completa del molde de ADN Tambieacuten se utilizan en la reparacioacuten del ADN y en procesos de recombinacioacuten geneacutetica
Topoisomerasas y helicasas
Las topoisomerasas son enzimas que poseen a la vez actividad nucleasa y ligaza Estas proteiacutenas variacutean la cantidad de ADN superenrollado Algunas de estas enzimas funcionan cortando la heacutelice de ADN y permitiendo que una seccioacuten rote de manera que reducen el grado de superenrollamiento Una vez hecho esto la enzima vuelve a unir los fragmentos de ADN Otros tipos de enzimas son capaces de cortar una heacutelice de ADN y luego pasar la segunda hebra de ADN a traveacutes de la rotura antes de reunir las heacutelices
99 Las topoisomerasas son necesarias para muchos procesos en los que interviene el ADN como
la replicacioacuten del ADN y la trascripcioacuten
Las helicazas son unas proteiacutenas que pertenecen al grupo de los motores moleculares Utilizan energiacutea quiacutemica almacenada en los nucleoacutesidos trifosfatos fundamentalmente ATP para romper puentes de hidroacutegeno entre bases y separar la doble heacutelice de ADN en hebras simples
100 Estas enzimas son
esenciales para la mayoriacutea de los procesos en los que las enzimas necesitan acceder a las bases del ADN
Polimerasas
Las polimerasas son enzimas que sintetizan cadenas de nucleoacutetidos a partir de nucleoacutesidos trifosfatos La secuencia de sus productos son copias de cadenas de poli nucleoacutetidos existentes que se denominan moldes Estas enzimas funcionan antildeadiendo nucleoacutetidos al grupo hidroxilo en 3 del nucleoacutetido previo en
una hebra de ADN En consecuencia todas las polimerasas funcionan en direccioacuten 5prime --gt 3prime En los sitios activos de estas enzimas el nucleoacutesido trifosfato que se incorpora aparea su base con la correspondiente en el molde esto permite que la polimerasa sintetice de forma precisa la hebra complementaria al molde
Las polimerasas se clasifican de acuerdo al tipo de molde que utilizan
En la replicacioacuten del ADN una ADN polimerasa dependiente de ADN realiza una copia de ADN
a partir de una secuencia de ADN La precisioacuten es vital en este proceso por lo que muchas de estas polimerasas tienen una actividad de verificacioacuten de la lectura (proofreading) Mediante esta actividad la polimerasa reconoce errores ocasionales en la reaccioacuten de siacutentesis debido a la falta de apareamiento entre el nucleoacutetido erroacuteneo y el molde lo que genera un desacoplamiento (mismatch) Si se detecta un desacoplamiento se activa una actividad exonucleasa en direccioacuten 3prime --gt 5prime y la base incorrecta se elimina En la mayoriacutea de los organismos las ADN polimerasas funcionan en un gran complejo denominado replisoma que contiene muacuteltiples unidades accesorias como helicazas
Las ADN polimerasas dependientes de ARN son una clase especializada de polimerasas que
copian la secuencia de una hebra de ARN en ADN Incluyen la transcriptasa inversa que es una enzima viral implicada en la infeccioacuten de ceacutelulas por retrovirus y la telomerasa que es necesaria para la replicacioacuten de los teloacutemeros
104 42
La telomerasa es una polimerasa inusual porque contiene su propio molde de ARN como parte de su estructura
La trascripcioacuten se lleva a cabo por una ARN polimerasa dependiente de ADN que copia la
secuencia de una de las hebras de ADN en ARN Para empezar a transcribir un gen la ARN polimerasa se une a una secuencia del ADN denominada promotor y separa las hebras del
ADN Entonces copia la secuencia del gen en un transcrito de ARN mensajero hasta que alcanza una regioacuten de ADN denominada terminador donde se detiene y se separa del ADN Como ocurre con las ADN polimerasas dependientes de ADN en humanos la ARN polimerasa II (la enzima que transcribe la mayoriacutea de los genes del genoma humano) funciona como un gran complejo multiproteico que contiene muacuteltiples subunidades reguladoras y accesorias
Recombinacioacuten geneacutetica
Estructura de un intermedio en unioacuten de Holliday en la recombinacioacuten geneacutetica Las cuatro hebras de ADN separadas estaacuten coloreadas en rojo azul verde y amarillo
106
La recombinacioacuten implica la rotura y reunioacuten de dos cromosomas homoacutelogos (M y F) para producir dos cromosomas nuevos reorganizados (C1 y C2)
Una heacutelice de ADN normalmente no interacciona con otros segmentos de ADN y en las ceacutelulas humanas los diferentes cromosomas incluso ocupan aacutereas separadas en el nuacutecleo celular denominadas ldquoterritorios cromosoacutemicosrdquo La separacioacuten fiacutesica de los diferentes cromosomas es importante para que el ADN
mantenga su capacidad de funcionar como un almaceacuten estable de informacioacuten Uno de los pocos momentos en los que los cromosomas interaccionan es durante el sobrecruzamiento cromosoacutemico (chromosomal crossover) durante el cual se recombinan El sobrecruzamiento cromosoacutemico ocurre cuando dos heacutelices de ADN se rompen se intercambian y se unen de nuevo
La recombinacioacuten permite a los cromosomas intercambiar informacioacuten geneacutetica y produce nuevas combinaciones de genes lo que aumenta la eficiencia de la seleccioacuten natural y puede ser importante en la evolucioacuten raacutepida de nuevas proteiacutenas Durante la profase I de la meiosis una vez que los cromosomas homoacutelogos estaacuten perfectamente apareados formando estructuras llamadas bivalentes se produce el fenoacutemeno de sobrecruzamiento o entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromaacutetidas homoacutelogas no hermanas (procedentes del padre y de la madre) intercambian material geneacutetico La recombinacioacuten geneacutetica resultante hace aumentar en gran medida la variacioacuten geneacutetica entre la descendencia de progenitores que se reproducen por viacutea sexual La recombinacioacuten geneacutetica tambieacuten puede estar implicada en la reparacioacuten del ADN en particular en la respuesta celular a las roturas de doble hebra (double-strand breaks)
La forma maacutes frecuente de sobrecruzamiento cromosoacutemico es la recombinacioacuten homoacuteloga en la que los dos cromosomas implicados comparten secuencias muy similares La recombinacioacuten no-homoacuteloga puede ser dantildeina para las ceacutelulas ya que puede producir translocaciones cromosoacutemicas y anomaliacuteas geneacuteticas La reaccioacuten de recombinacioacuten estaacute catalizada por enzimas conocidas como recombinadas tales como RAD51
El primer paso en el proceso de recombinacioacuten es una rotura de doble hebra causada bien por
una endonucleasa o por dantildeo en el ADN111
Posteriormente una serie de pasos catalizados en parte por la recombinada conducen a la unioacuten de las dos heacutelices formando al menos una unioacuten de Holliday en la que un segmento de una hebra simple es anillado con la hebra complementaria en la otra heacutelice La unioacuten de Holliday es una estructura de unioacuten tetraeacutedrica que puede moverse a lo largo del par de cromosomas intercambiando una hebra por otra La reaccioacuten de recombinacioacuten se detiene por el corte de la unioacuten y la reunioacuten de los segmentos de ADN liberados
112
Evolucioacuten del metabolismo de ADN
El ADN contiene la informacioacuten geneacutetica que permite a la mayoriacutea de los organismos vivientes funcionar crecer y reproducirse Sin embargo no estaacute claro durante cuaacutento tiempo ha ejercido esta funcioacuten en los ~3000 millones de antildeos de la historia de la vida ya que se ha propuesto que las formas de vida maacutes tempranas podriacutean haber utilizado ARN como material geneacutetico El ARN podriacutea haber funcionado como la parte central de un metabolismo primigenio ya que puede transmitir informacioacuten geneacutetica y simultaacuteneamente actuar como catalizador formando parte de las ribozimas Este antiguo Mundo de ARN donde los aacutecidos nucleicos funcionariacutean como catalizadores y como almacenes de informacioacuten geneacutetica podriacutea haber influido en la evolucioacuten del coacutedigo geneacutetico actual basado en cuatro nucleoacutetidos Esto se deberiacutea a que el nuacutemero de bases uacutenicas en un organismo es un compromiso entre un nuacutemero pequentildeo de bases (lo que aumentariacutea la precisioacuten de la replicacioacuten) y un nuacutemero grande de bases (que a su vez aumentariacutea la eficiencia cataliacutetica de las ribozimas)
Desgraciadamente no disponemos de evidencia directa de los sistemas geneacuteticos ancestrales porque la recuperacioacuten del ADN a partir de la mayor parte de los foacutesiles es imposible Esto se debe a que el ADN es capaz de sobrevivir en el medio ambiente durante menos de un milloacuten de antildeos y luego empieza a degradarse lentamente en fragmentos de menor tamantildeo en solucioacuten Algunas investigaciones pretenden que se ha obtenido ADN maacutes antiguo por ejemplo un informe sobre el aislamiento de una bacteria viable a partir de un cristal salino de 250 millones de antildeos de antiguumledad pero estos datos son controvertidos
Sin embargo pueden utilizarse herramientas de evolucioacuten molecular para inferir los genomas de organismos ancestrales a partir de organismos contemporaacuteneos En muchos casos estas inferencias son suficientemente fiables de manera que una biomoleacutecula codificada en un genoma ancestral puede resucitarse en el laboratorio para ser estudiada hoy Una vez que la biomoleacutecula ancestral se ha resucitado sus propiedades pueden ofrecer inferencias sobre ambientes y estilos de vida primigenios Este proceso se relaciona con el campo emergente de la paleogeneacutetica experimental
A pesar de todo el proceso de trabajo hacia atraacutes desde el presente tiene limitaciones inherentes razoacuten por la cual otros investigadores tratan de elucidar el mecanismo evolutivo trabajando desde el origen de la Tierra en adelante Dada suficiente informacioacuten sobre la quiacutemica en el cosmos la manera en la que las sustancias coacutesmicas podriacutean haberse depositado en la Tierra y las transformaciones que podriacutean haber tenido lugar en la superficie terrestre primigenia tal vez podriacuteamos ser capaces de aprender sobre los oriacutegenes para desarrollar modelos de evolucioacuten ulterior de la informacioacuten geneacutetica
GENEacuteTICA BAacuteSICA
En el ser humano la informacioacuten geneacutetica esta contenida ADN con el que se convierte en la estructura baacutesica de la herencia De una manera simplista el gen se puede definir una porcioacuten del ADN de diversa longitud que codifica para la siacutentesis de una cadena polipeptiacutedica
Los genes estaacuten localizados linealmente en los cromosomas y se denominan Locus al sitio especiacutefico que estos ocupan en dicho cromosoma Los locus en cromosomas homoacutelogos son llamados haacutelelos Como todo ser humano tiene dos copias de cada cromosoma pues posee 23 pares entonces tiene dos loti para los haacutelelos que codifican para cada caracteriacutesticas Estos haacutelelos estaacuten localizados en cada cromosoma del mismo par es decir en los cromosomas homoacutelogos el materno y el paterno
Cuando se encuentran muacuteltiples haacutelelos para un locus determinado Esto es lo que se conoce como polimorfismo y puede decirse entonces que dicho locus es polimoacuterfico dentro de esa poblacioacuten
La penetrancia y la expresividad de un gen son dos aspectos importantes a tener en cuenta a fin de entender el comportamiento de ciertas enfermedades geneacuteticas La expresividad se refiere a la capacidad que tiene el gen de manifestar su efecto En otras palabras significa la mayor o menor manifestacioacuten cliacutenica presente en un individuo El teacutermino expresividad variable hace referencia entonces a la variacioacuten en el grado de manifestacioacuten el cual puede ir de leve a severo La penetrancia por su parte mide la frecuencia de expresioacuten del gen dependiendo del influjo de factores no geneacuteticos Asiacute pues se dice que un gen tiene una penetrancia reducida cuando eacutesta es menor del 100 Esto explica por queacute algunos genes no se manifiestan auacuten estando presentes en el individuo Muchos de ellos requieren ciertas condiciones ambientales pues su manifestacioacuten depende del medio ambiente es decir de condiciones no geneacuteticas
El teacutermino pleitrofismo se refiere a la capacidad que tiene un gen de producir varias caracteriacutesticas distintas Es decir que es la manifestacioacuten de muacuteltiples efectos producidos por un mismo gen Los efectos pleiotroacutepicos de un gen explican que en ciertos siacutendromes dismoacuterficos un mismo individuo presente alteraciones multisisteacutemicas con un compromiso simultaacuteneo facial ocular auditivo o cardiaco por ejemplo
Por el contrario cuando una misma caracteriacutestica o patologiacutea es producida por el efecto de varios genes se habla entonces de epiacutetasis Es esa interaccioacuten de productos de genes localizados en diferentes loci lo que ocasiona que la accioacuten de un gen modifique la expresioacuten fenotiacutepica de otro
Por otra parte se ha definido genotipo a la constitucioacuten geneacutetica de un individuo mientras que la manifestacioacuten de este genotipo es denominada fenotipo Dicho fenotipo puede ser una caracteriacutestica bioquiacutemica fisioloacutegica o bien ser un rasgo fiacutesico especiacutefico Asiacute pues todo fenotipo siempre es el resultado de una expresioacuten genotiacutepica
Finalmente existen tres conceptos baacutesicos en geneacutetica que deben entenderse perfectamente para comprender mejor los mecanismos de herencia Estos son
1) Homocigosidad vs Heterocigosidad
Se dice que un individuo es homocigoto cuando tiene el mismo alelo en ambos loci es decir presenta las dos copias del mismo gen tanto en el cromosoma paterno como en el materno Por el contrario si tiene dos alelos distintos es un heterocigoto
2) Dominancia vs Recesividad
Si una caracteriacutestica es manifestada solamente cuando los genes estaacuten en estado homocigoto ( es decir se tienen las dos copias del mismo gen) se habla entonces de recesividad Pero si la caracteriacutestica o enfermedad es manifestada estando el gen en estado heterocigoto (es decir teniendo una sola copia del mismo gen) se habla entonces de dominancia
3) Autosoacutemico vs Ligado al sexo
Cuando el gen heredado se encuentra localizado en un cromosoma autosoacutemico esa clase de herencia se denomina autosoacutemico mientras que si estaacute localizado en el cromosoma X o en el Y se conoce como herencia ligada al sexo la cual puede ser ligada a X o ligada a Y En geneacutetica humana se habla maacutes de la herencia ligada a X simplemente porque la herencia ligada a Y no es muy comuacutenmente observada
Las enfermedades geneacuteticas pueden ser clasificadas en tres categoriacuteas
DEFECTOS CROMOSOMICOS Aquellas enfermedades en las cuales es posible demostrar alguna
anormalidad cromosoacutemica bien sea en el nuacutemero de cromosomas presentes o bien en la estructuracioacuten de algunos de ellos
ENFERMEDADES UNIGEacuteNICAS O MENDELIANAS Se refiere a aquellas que son debidas a la
presencia de una mutacioacuten de un gen uacutenico y especiacutefico las cuales presentan un mecanismo de herencia que puede ser dominante o recesivo o bien autosoacutemico o ligado al sexo
ENFERMEDADES MULTIFACTORIALES YO POLIGEacuteNICAS definen ciertas condiciones patoloacutegicas producto de la interaccioacuten de factores geneacuteticos y factores ambientales simultaacuteneamente
De esta clasificacioacuten se deduce que no toda enfermedad geneacutetica es necesariamente hereditaria aunque si lo son una muy buena proporcioacuten de ellas en las que es posible definir un mecanismo de herencia especiacutefico De alliacute se deduce la importancia de una buena historia meacutedica geneacutetica lo mismo que la correcta elaboracioacuten de un aacuterbol genealoacutegico en cada familia que tenga un problema geneacutetico Debemos resaltar el hecho de que recientemente se ha impulsado mucho la investigacioacuten sobre las enfermedades que producen limitaciones auditivos o visuales no soacutelo en Colombia sino en paiacuteses de Sur Ameacuterica Europa y Estados Unidos Muchos grupos cientiacuteficos estaacuten trabajando seriamente sobre varias de ellas entre las que se encuentra la enfermedad denominada Coroiacutederemias las Degeneraciones Maculares La Retinitis Pigmentosa algunas clases de Sorderas hereditarias defectos de Arcos branquiales el Siacutendrome de Waardenburg y el Siacutendrome de Usher
La Herencia del Sexo
La diferenciacioacuten sexual es la expresioacuten fenotiacutepica de un conjunto de factores geneacuteticos que determinan que el individuo sea capaz de producir uno u otro tipo de ceacutelulas sexuales Los individuos machos o de sexo masculino son los productores de espermatozoides los individuos hembras o de sexo femenino son los productores de oacutevulos y los individuos hermafroditas son capaces de producir los dos tipos de gametos
Determinacioacuten del sexo
o Determinacioacuten fenotiacutepica o Determinacioacuten geacutenica o Determinacioacuten cromosoacutemica o Determinacioacuten cariotiacutepica
Herencia ligada al sexo
o Daltonismo o Hemofilia
Herencia influida por el sexo
Determinacioacuten del sexo
Determinacioacuten fenotiacutepica En muchas especies la dotacioacuten geneacutetica no determina totalmente el tipo de sexo y son las condiciones ambientales las que realizan dicha determinacioacuten Muchas plantas superiores que producen flores hermafroditas pueden masculinizar o feminizar sus flores cuando se las trata con alguna fitohormona En algunos gusanos marinos de la clase Poliquetos los individuos joacutevenes son todo machos y los adultos todos hembras Ademaacutes cuando varias hembras crecen juntas en un ambiente cerrado las mas joacutevenes acaban transformaacutendose en machos por influencia de una ectohormona elaborada por los oacutevulos maduros En especies de ranas y sapos los machos son hermafroditas en su fase juvenil y las hembras adultas pueden pasar a hermafroditas e incluso a machos En Rana temporaria las larvas geneacuteticamente hembras que se desarrollan a 28C dan lugar a machos y las larvas geneacuteticamente machos y las larvas geneacuteticamente machos que se desarrollan a menos de 10C dan lugar a hembras
Determinacioacuten geacutenica En algunas especies la determinacioacuten sexual es producida por un gen con varios alelos Es el caso del pepinillo del diablo en el que se dan tres alelos para la sexualidad
o aD es el alelo dominante y determina masculinidad o a+ es el alelo intermedio y determina plantas monoicas (plantas con flores masculinas y
flores femeninas ) o ad es el alelo recesivo y determina la feminidad
Determinacioacuten cromosoacutemica El caso mas comuacuten de determinacioacuten sexual es aquel en el que los genes que determinan la sexualidad se reuacutenen en unos cromosomas determinados que se llaman cromosomas sexuales
En todas las ceacutelulas de un individuo excepto en los gametos existen dos series de cromosomas que forman parejas de homoacutelogos es decir su dotacioacuten cromosoacutemica que representamos por 2n
Al agrupar estas parejas de homoacutelogos existe un par de cromosomas que es diferente seguacuten estemos estudiando una hembra o un macho
Estos dos cromosomas que pueden ser identificados por su forma y tamantildeo como pertenecientes a uno de los dos sexos se denominan cromosomas sexuales mientras
que los restantes pares de cromosomas homoacutelogos que son iguales en tamantildeo y forma para ambos sexos de una misma especie se denominan autosomas La
representacioacuten graacutefica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al nuacutemero tamantildeo y forma constituye el CARIOTIPO
Los cromosomas sexuales se han denominado X e Y En los mamiacuteferos las ceacutelulas de los individuos machos contienen un pan XY y las ceacutelulas de las hembras por un par XX En la especie humana cuya dotacioacuten cromosoacutemica es de 46 cromosomas cada ceacutelula somaacutetica contiene 22 pares de autosomas mas un par XX si se trata de una mujer y 22 pares de autosomas y un par XY si se trata de un varoacuten
La determinacioacuten sexual queda marcada en el momento de la fecundacioacuten y viene fijada por el tipo de gametos que se unen Las mujeres soacutelo produciraacuten un tipo de oacutevulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual X mientras que los varones formaraacuten dos tipos de espermatozoides
el 50 portadores de un cromosoma X y el 50 portadores de un cromosoma Y Al ser la fecundacioacuten producto del azar un oacutevulo puede unirse a cualquiera de los tipos de espermatozoides que se han producido por lo que en la mitad de los casos se formaran hembras y en otro 50 se formaran machos
Determinacioacuten cariotiacutepica En Himenoacutepteros sociales ( abejas avispas) el sexo viene determinado por la dotacioacuten cromosoacutemica los individuos diploides son hembras y los haploides son machos
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e Y presentan diferencias morfoloacutegicas ( el Y es mas pequentildeo que el X ) y tienen distinto contenido geacutenico Estaacuten compuestos por un segmento homoacutelogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial en este uacuteltimo se encuentran tanto los genes exclusivos del X caracteres ginaacutendricos como los del cromosoma Y caracteres holaacutendricos Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X como daltonismo hemofilia ictiosis estaacuten ligados al sexo
Daltonismo Consiste en la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el rojo y el verde Es un caraacutecter regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma X
Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
El factor de trascripcioacuten represor del fago lambda unido a su ADN diana mediante un motivo heacutelice-giro-heacutelice (helix-turn-helix)
Sin embargo otras proteiacutenas han evolucionado para unirse especiacuteficamente a secuencias particulares de ADN La especificidad de la interaccioacuten de las proteiacutenas con el ADN procede de los muacuteltiples contactos con los extremos de las bases de ADN lo que les permite leer la secuencia del ADN La mayoriacutea de esas interacciones con las bases ocurre en la hendidura mayor donde las bases son maacutes accesibles
Las proteiacutenas especiacuteficas estudiadas con mayor detalle son las encargadas de regular la trascripcioacuten denominadas por ello factores de trascripcioacuten Cada factor de trascripcioacuten se une a una secuencia
concreta de ADN y activa o inhibe la trascripcioacuten de los genes que presentan estas secuencias proacuteximas a sus promotores Los factores de trascripcioacuten pueden efectuar esto de dos formas
En primer lugar pueden unirse a la polimerasa de ARN responsable de la trascripcioacuten bien directamente o a traveacutes de otras proteiacutenas mediadoras De esta forma se estabiliza la unioacuten entre la ARN polimerasa y el promotor lo que permite el inicio de la trascripcioacuten
En segundo lugar los factores de trascripcioacuten pueden unirse a enzimas que modifican las histonas del promotor lo que altera la accesibilidad del molde de ADN a la ARN polimerasa
Como los ADN diana pueden encontrarse por todo el genoma del organismo los cambios en la actividad de un tipo de factor de trascripcioacuten pueden afectar a miles de genes En consecuencia estas proteiacutenas son frecuentemente las dianas de los procesos de transduccioacuten de sentildeales que controlan las respuestas a cambios ambientales o diferenciacioacuten y desarrollo celular
La enzima de restriccioacuten EcoRV (verde) formando un complejo con su ADN diana
Enzimas que modifican el ADN
Nucleasas y ligasas
Las nucleasas son enzimas que cortan las hebras de ADN mediante la cataacutelisis de la hidroacutelisis de los enlaces fosfodieacutester Las nucleasas que hidrolizan nucleoacutetidos a partir de los extremos de las hebras de ADN se denominan exonucleasas mientras que las endonucleasas cortan en el interior de las hebras Las nucleasas que se utilizan con mayor frecuencia en biologiacutea molecular son las enzimas de restriccioacuten endonucleasas que cortan el ADN por determinadas secuencias especiacuteficas Por ejemplo la enzima EcoRV que se muestra a la izquierda reconoce la secuencia de 6 bases 5prime-GAT|ATC-3prime y hace un corte en ambas hebras en la liacutenea vertical indicada generando dos moleacuteculas de ADN con los extremos romos Otras enzimas de restriccioacuten generan sin embargo extremos cohesivos ya que cortan de forma diferente las dos hebras de ADN En la naturaleza estas enzimas protegen a las bacterias contra las infecciones de fagos al digerir el ADN de dicho fago cuando entra a traveacutes de la pared bacteriana actuando como un mecanismo de defensa
97 En biotecnologiacutea estas nucleasas especiacuteficas de la secuencias de ADN se
utilizan en ingenieriacutea geneacutetica para clonar fragmentos de ADN y en la teacutecnica de huella geneacutetica
Las enzimas denominadas ADN ligazas pueden reunir hebras de ADN cortadas o rotas Las ligazas son particularmente importantes en la replicacioacuten de la hebra que sufre replicacioacuten discontinua en el ADN ya que unen los fragmentos cortos de ADN generados en la horquilla de replicacioacuten para formar una copia completa del molde de ADN Tambieacuten se utilizan en la reparacioacuten del ADN y en procesos de recombinacioacuten geneacutetica
Topoisomerasas y helicasas
Las topoisomerasas son enzimas que poseen a la vez actividad nucleasa y ligaza Estas proteiacutenas variacutean la cantidad de ADN superenrollado Algunas de estas enzimas funcionan cortando la heacutelice de ADN y permitiendo que una seccioacuten rote de manera que reducen el grado de superenrollamiento Una vez hecho esto la enzima vuelve a unir los fragmentos de ADN Otros tipos de enzimas son capaces de cortar una heacutelice de ADN y luego pasar la segunda hebra de ADN a traveacutes de la rotura antes de reunir las heacutelices
99 Las topoisomerasas son necesarias para muchos procesos en los que interviene el ADN como
la replicacioacuten del ADN y la trascripcioacuten
Las helicazas son unas proteiacutenas que pertenecen al grupo de los motores moleculares Utilizan energiacutea quiacutemica almacenada en los nucleoacutesidos trifosfatos fundamentalmente ATP para romper puentes de hidroacutegeno entre bases y separar la doble heacutelice de ADN en hebras simples
100 Estas enzimas son
esenciales para la mayoriacutea de los procesos en los que las enzimas necesitan acceder a las bases del ADN
Polimerasas
Las polimerasas son enzimas que sintetizan cadenas de nucleoacutetidos a partir de nucleoacutesidos trifosfatos La secuencia de sus productos son copias de cadenas de poli nucleoacutetidos existentes que se denominan moldes Estas enzimas funcionan antildeadiendo nucleoacutetidos al grupo hidroxilo en 3 del nucleoacutetido previo en
una hebra de ADN En consecuencia todas las polimerasas funcionan en direccioacuten 5prime --gt 3prime En los sitios activos de estas enzimas el nucleoacutesido trifosfato que se incorpora aparea su base con la correspondiente en el molde esto permite que la polimerasa sintetice de forma precisa la hebra complementaria al molde
Las polimerasas se clasifican de acuerdo al tipo de molde que utilizan
En la replicacioacuten del ADN una ADN polimerasa dependiente de ADN realiza una copia de ADN
a partir de una secuencia de ADN La precisioacuten es vital en este proceso por lo que muchas de estas polimerasas tienen una actividad de verificacioacuten de la lectura (proofreading) Mediante esta actividad la polimerasa reconoce errores ocasionales en la reaccioacuten de siacutentesis debido a la falta de apareamiento entre el nucleoacutetido erroacuteneo y el molde lo que genera un desacoplamiento (mismatch) Si se detecta un desacoplamiento se activa una actividad exonucleasa en direccioacuten 3prime --gt 5prime y la base incorrecta se elimina En la mayoriacutea de los organismos las ADN polimerasas funcionan en un gran complejo denominado replisoma que contiene muacuteltiples unidades accesorias como helicazas
Las ADN polimerasas dependientes de ARN son una clase especializada de polimerasas que
copian la secuencia de una hebra de ARN en ADN Incluyen la transcriptasa inversa que es una enzima viral implicada en la infeccioacuten de ceacutelulas por retrovirus y la telomerasa que es necesaria para la replicacioacuten de los teloacutemeros
104 42
La telomerasa es una polimerasa inusual porque contiene su propio molde de ARN como parte de su estructura
La trascripcioacuten se lleva a cabo por una ARN polimerasa dependiente de ADN que copia la
secuencia de una de las hebras de ADN en ARN Para empezar a transcribir un gen la ARN polimerasa se une a una secuencia del ADN denominada promotor y separa las hebras del
ADN Entonces copia la secuencia del gen en un transcrito de ARN mensajero hasta que alcanza una regioacuten de ADN denominada terminador donde se detiene y se separa del ADN Como ocurre con las ADN polimerasas dependientes de ADN en humanos la ARN polimerasa II (la enzima que transcribe la mayoriacutea de los genes del genoma humano) funciona como un gran complejo multiproteico que contiene muacuteltiples subunidades reguladoras y accesorias
Recombinacioacuten geneacutetica
Estructura de un intermedio en unioacuten de Holliday en la recombinacioacuten geneacutetica Las cuatro hebras de ADN separadas estaacuten coloreadas en rojo azul verde y amarillo
106
La recombinacioacuten implica la rotura y reunioacuten de dos cromosomas homoacutelogos (M y F) para producir dos cromosomas nuevos reorganizados (C1 y C2)
Una heacutelice de ADN normalmente no interacciona con otros segmentos de ADN y en las ceacutelulas humanas los diferentes cromosomas incluso ocupan aacutereas separadas en el nuacutecleo celular denominadas ldquoterritorios cromosoacutemicosrdquo La separacioacuten fiacutesica de los diferentes cromosomas es importante para que el ADN
mantenga su capacidad de funcionar como un almaceacuten estable de informacioacuten Uno de los pocos momentos en los que los cromosomas interaccionan es durante el sobrecruzamiento cromosoacutemico (chromosomal crossover) durante el cual se recombinan El sobrecruzamiento cromosoacutemico ocurre cuando dos heacutelices de ADN se rompen se intercambian y se unen de nuevo
La recombinacioacuten permite a los cromosomas intercambiar informacioacuten geneacutetica y produce nuevas combinaciones de genes lo que aumenta la eficiencia de la seleccioacuten natural y puede ser importante en la evolucioacuten raacutepida de nuevas proteiacutenas Durante la profase I de la meiosis una vez que los cromosomas homoacutelogos estaacuten perfectamente apareados formando estructuras llamadas bivalentes se produce el fenoacutemeno de sobrecruzamiento o entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromaacutetidas homoacutelogas no hermanas (procedentes del padre y de la madre) intercambian material geneacutetico La recombinacioacuten geneacutetica resultante hace aumentar en gran medida la variacioacuten geneacutetica entre la descendencia de progenitores que se reproducen por viacutea sexual La recombinacioacuten geneacutetica tambieacuten puede estar implicada en la reparacioacuten del ADN en particular en la respuesta celular a las roturas de doble hebra (double-strand breaks)
La forma maacutes frecuente de sobrecruzamiento cromosoacutemico es la recombinacioacuten homoacuteloga en la que los dos cromosomas implicados comparten secuencias muy similares La recombinacioacuten no-homoacuteloga puede ser dantildeina para las ceacutelulas ya que puede producir translocaciones cromosoacutemicas y anomaliacuteas geneacuteticas La reaccioacuten de recombinacioacuten estaacute catalizada por enzimas conocidas como recombinadas tales como RAD51
El primer paso en el proceso de recombinacioacuten es una rotura de doble hebra causada bien por
una endonucleasa o por dantildeo en el ADN111
Posteriormente una serie de pasos catalizados en parte por la recombinada conducen a la unioacuten de las dos heacutelices formando al menos una unioacuten de Holliday en la que un segmento de una hebra simple es anillado con la hebra complementaria en la otra heacutelice La unioacuten de Holliday es una estructura de unioacuten tetraeacutedrica que puede moverse a lo largo del par de cromosomas intercambiando una hebra por otra La reaccioacuten de recombinacioacuten se detiene por el corte de la unioacuten y la reunioacuten de los segmentos de ADN liberados
112
Evolucioacuten del metabolismo de ADN
El ADN contiene la informacioacuten geneacutetica que permite a la mayoriacutea de los organismos vivientes funcionar crecer y reproducirse Sin embargo no estaacute claro durante cuaacutento tiempo ha ejercido esta funcioacuten en los ~3000 millones de antildeos de la historia de la vida ya que se ha propuesto que las formas de vida maacutes tempranas podriacutean haber utilizado ARN como material geneacutetico El ARN podriacutea haber funcionado como la parte central de un metabolismo primigenio ya que puede transmitir informacioacuten geneacutetica y simultaacuteneamente actuar como catalizador formando parte de las ribozimas Este antiguo Mundo de ARN donde los aacutecidos nucleicos funcionariacutean como catalizadores y como almacenes de informacioacuten geneacutetica podriacutea haber influido en la evolucioacuten del coacutedigo geneacutetico actual basado en cuatro nucleoacutetidos Esto se deberiacutea a que el nuacutemero de bases uacutenicas en un organismo es un compromiso entre un nuacutemero pequentildeo de bases (lo que aumentariacutea la precisioacuten de la replicacioacuten) y un nuacutemero grande de bases (que a su vez aumentariacutea la eficiencia cataliacutetica de las ribozimas)
Desgraciadamente no disponemos de evidencia directa de los sistemas geneacuteticos ancestrales porque la recuperacioacuten del ADN a partir de la mayor parte de los foacutesiles es imposible Esto se debe a que el ADN es capaz de sobrevivir en el medio ambiente durante menos de un milloacuten de antildeos y luego empieza a degradarse lentamente en fragmentos de menor tamantildeo en solucioacuten Algunas investigaciones pretenden que se ha obtenido ADN maacutes antiguo por ejemplo un informe sobre el aislamiento de una bacteria viable a partir de un cristal salino de 250 millones de antildeos de antiguumledad pero estos datos son controvertidos
Sin embargo pueden utilizarse herramientas de evolucioacuten molecular para inferir los genomas de organismos ancestrales a partir de organismos contemporaacuteneos En muchos casos estas inferencias son suficientemente fiables de manera que una biomoleacutecula codificada en un genoma ancestral puede resucitarse en el laboratorio para ser estudiada hoy Una vez que la biomoleacutecula ancestral se ha resucitado sus propiedades pueden ofrecer inferencias sobre ambientes y estilos de vida primigenios Este proceso se relaciona con el campo emergente de la paleogeneacutetica experimental
A pesar de todo el proceso de trabajo hacia atraacutes desde el presente tiene limitaciones inherentes razoacuten por la cual otros investigadores tratan de elucidar el mecanismo evolutivo trabajando desde el origen de la Tierra en adelante Dada suficiente informacioacuten sobre la quiacutemica en el cosmos la manera en la que las sustancias coacutesmicas podriacutean haberse depositado en la Tierra y las transformaciones que podriacutean haber tenido lugar en la superficie terrestre primigenia tal vez podriacuteamos ser capaces de aprender sobre los oriacutegenes para desarrollar modelos de evolucioacuten ulterior de la informacioacuten geneacutetica
GENEacuteTICA BAacuteSICA
En el ser humano la informacioacuten geneacutetica esta contenida ADN con el que se convierte en la estructura baacutesica de la herencia De una manera simplista el gen se puede definir una porcioacuten del ADN de diversa longitud que codifica para la siacutentesis de una cadena polipeptiacutedica
Los genes estaacuten localizados linealmente en los cromosomas y se denominan Locus al sitio especiacutefico que estos ocupan en dicho cromosoma Los locus en cromosomas homoacutelogos son llamados haacutelelos Como todo ser humano tiene dos copias de cada cromosoma pues posee 23 pares entonces tiene dos loti para los haacutelelos que codifican para cada caracteriacutesticas Estos haacutelelos estaacuten localizados en cada cromosoma del mismo par es decir en los cromosomas homoacutelogos el materno y el paterno
Cuando se encuentran muacuteltiples haacutelelos para un locus determinado Esto es lo que se conoce como polimorfismo y puede decirse entonces que dicho locus es polimoacuterfico dentro de esa poblacioacuten
La penetrancia y la expresividad de un gen son dos aspectos importantes a tener en cuenta a fin de entender el comportamiento de ciertas enfermedades geneacuteticas La expresividad se refiere a la capacidad que tiene el gen de manifestar su efecto En otras palabras significa la mayor o menor manifestacioacuten cliacutenica presente en un individuo El teacutermino expresividad variable hace referencia entonces a la variacioacuten en el grado de manifestacioacuten el cual puede ir de leve a severo La penetrancia por su parte mide la frecuencia de expresioacuten del gen dependiendo del influjo de factores no geneacuteticos Asiacute pues se dice que un gen tiene una penetrancia reducida cuando eacutesta es menor del 100 Esto explica por queacute algunos genes no se manifiestan auacuten estando presentes en el individuo Muchos de ellos requieren ciertas condiciones ambientales pues su manifestacioacuten depende del medio ambiente es decir de condiciones no geneacuteticas
El teacutermino pleitrofismo se refiere a la capacidad que tiene un gen de producir varias caracteriacutesticas distintas Es decir que es la manifestacioacuten de muacuteltiples efectos producidos por un mismo gen Los efectos pleiotroacutepicos de un gen explican que en ciertos siacutendromes dismoacuterficos un mismo individuo presente alteraciones multisisteacutemicas con un compromiso simultaacuteneo facial ocular auditivo o cardiaco por ejemplo
Por el contrario cuando una misma caracteriacutestica o patologiacutea es producida por el efecto de varios genes se habla entonces de epiacutetasis Es esa interaccioacuten de productos de genes localizados en diferentes loci lo que ocasiona que la accioacuten de un gen modifique la expresioacuten fenotiacutepica de otro
Por otra parte se ha definido genotipo a la constitucioacuten geneacutetica de un individuo mientras que la manifestacioacuten de este genotipo es denominada fenotipo Dicho fenotipo puede ser una caracteriacutestica bioquiacutemica fisioloacutegica o bien ser un rasgo fiacutesico especiacutefico Asiacute pues todo fenotipo siempre es el resultado de una expresioacuten genotiacutepica
Finalmente existen tres conceptos baacutesicos en geneacutetica que deben entenderse perfectamente para comprender mejor los mecanismos de herencia Estos son
1) Homocigosidad vs Heterocigosidad
Se dice que un individuo es homocigoto cuando tiene el mismo alelo en ambos loci es decir presenta las dos copias del mismo gen tanto en el cromosoma paterno como en el materno Por el contrario si tiene dos alelos distintos es un heterocigoto
2) Dominancia vs Recesividad
Si una caracteriacutestica es manifestada solamente cuando los genes estaacuten en estado homocigoto ( es decir se tienen las dos copias del mismo gen) se habla entonces de recesividad Pero si la caracteriacutestica o enfermedad es manifestada estando el gen en estado heterocigoto (es decir teniendo una sola copia del mismo gen) se habla entonces de dominancia
3) Autosoacutemico vs Ligado al sexo
Cuando el gen heredado se encuentra localizado en un cromosoma autosoacutemico esa clase de herencia se denomina autosoacutemico mientras que si estaacute localizado en el cromosoma X o en el Y se conoce como herencia ligada al sexo la cual puede ser ligada a X o ligada a Y En geneacutetica humana se habla maacutes de la herencia ligada a X simplemente porque la herencia ligada a Y no es muy comuacutenmente observada
Las enfermedades geneacuteticas pueden ser clasificadas en tres categoriacuteas
DEFECTOS CROMOSOMICOS Aquellas enfermedades en las cuales es posible demostrar alguna
anormalidad cromosoacutemica bien sea en el nuacutemero de cromosomas presentes o bien en la estructuracioacuten de algunos de ellos
ENFERMEDADES UNIGEacuteNICAS O MENDELIANAS Se refiere a aquellas que son debidas a la
presencia de una mutacioacuten de un gen uacutenico y especiacutefico las cuales presentan un mecanismo de herencia que puede ser dominante o recesivo o bien autosoacutemico o ligado al sexo
ENFERMEDADES MULTIFACTORIALES YO POLIGEacuteNICAS definen ciertas condiciones patoloacutegicas producto de la interaccioacuten de factores geneacuteticos y factores ambientales simultaacuteneamente
De esta clasificacioacuten se deduce que no toda enfermedad geneacutetica es necesariamente hereditaria aunque si lo son una muy buena proporcioacuten de ellas en las que es posible definir un mecanismo de herencia especiacutefico De alliacute se deduce la importancia de una buena historia meacutedica geneacutetica lo mismo que la correcta elaboracioacuten de un aacuterbol genealoacutegico en cada familia que tenga un problema geneacutetico Debemos resaltar el hecho de que recientemente se ha impulsado mucho la investigacioacuten sobre las enfermedades que producen limitaciones auditivos o visuales no soacutelo en Colombia sino en paiacuteses de Sur Ameacuterica Europa y Estados Unidos Muchos grupos cientiacuteficos estaacuten trabajando seriamente sobre varias de ellas entre las que se encuentra la enfermedad denominada Coroiacutederemias las Degeneraciones Maculares La Retinitis Pigmentosa algunas clases de Sorderas hereditarias defectos de Arcos branquiales el Siacutendrome de Waardenburg y el Siacutendrome de Usher
La Herencia del Sexo
La diferenciacioacuten sexual es la expresioacuten fenotiacutepica de un conjunto de factores geneacuteticos que determinan que el individuo sea capaz de producir uno u otro tipo de ceacutelulas sexuales Los individuos machos o de sexo masculino son los productores de espermatozoides los individuos hembras o de sexo femenino son los productores de oacutevulos y los individuos hermafroditas son capaces de producir los dos tipos de gametos
Determinacioacuten del sexo
o Determinacioacuten fenotiacutepica o Determinacioacuten geacutenica o Determinacioacuten cromosoacutemica o Determinacioacuten cariotiacutepica
Herencia ligada al sexo
o Daltonismo o Hemofilia
Herencia influida por el sexo
Determinacioacuten del sexo
Determinacioacuten fenotiacutepica En muchas especies la dotacioacuten geneacutetica no determina totalmente el tipo de sexo y son las condiciones ambientales las que realizan dicha determinacioacuten Muchas plantas superiores que producen flores hermafroditas pueden masculinizar o feminizar sus flores cuando se las trata con alguna fitohormona En algunos gusanos marinos de la clase Poliquetos los individuos joacutevenes son todo machos y los adultos todos hembras Ademaacutes cuando varias hembras crecen juntas en un ambiente cerrado las mas joacutevenes acaban transformaacutendose en machos por influencia de una ectohormona elaborada por los oacutevulos maduros En especies de ranas y sapos los machos son hermafroditas en su fase juvenil y las hembras adultas pueden pasar a hermafroditas e incluso a machos En Rana temporaria las larvas geneacuteticamente hembras que se desarrollan a 28C dan lugar a machos y las larvas geneacuteticamente machos y las larvas geneacuteticamente machos que se desarrollan a menos de 10C dan lugar a hembras
Determinacioacuten geacutenica En algunas especies la determinacioacuten sexual es producida por un gen con varios alelos Es el caso del pepinillo del diablo en el que se dan tres alelos para la sexualidad
o aD es el alelo dominante y determina masculinidad o a+ es el alelo intermedio y determina plantas monoicas (plantas con flores masculinas y
flores femeninas ) o ad es el alelo recesivo y determina la feminidad
Determinacioacuten cromosoacutemica El caso mas comuacuten de determinacioacuten sexual es aquel en el que los genes que determinan la sexualidad se reuacutenen en unos cromosomas determinados que se llaman cromosomas sexuales
En todas las ceacutelulas de un individuo excepto en los gametos existen dos series de cromosomas que forman parejas de homoacutelogos es decir su dotacioacuten cromosoacutemica que representamos por 2n
Al agrupar estas parejas de homoacutelogos existe un par de cromosomas que es diferente seguacuten estemos estudiando una hembra o un macho
Estos dos cromosomas que pueden ser identificados por su forma y tamantildeo como pertenecientes a uno de los dos sexos se denominan cromosomas sexuales mientras
que los restantes pares de cromosomas homoacutelogos que son iguales en tamantildeo y forma para ambos sexos de una misma especie se denominan autosomas La
representacioacuten graacutefica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al nuacutemero tamantildeo y forma constituye el CARIOTIPO
Los cromosomas sexuales se han denominado X e Y En los mamiacuteferos las ceacutelulas de los individuos machos contienen un pan XY y las ceacutelulas de las hembras por un par XX En la especie humana cuya dotacioacuten cromosoacutemica es de 46 cromosomas cada ceacutelula somaacutetica contiene 22 pares de autosomas mas un par XX si se trata de una mujer y 22 pares de autosomas y un par XY si se trata de un varoacuten
La determinacioacuten sexual queda marcada en el momento de la fecundacioacuten y viene fijada por el tipo de gametos que se unen Las mujeres soacutelo produciraacuten un tipo de oacutevulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual X mientras que los varones formaraacuten dos tipos de espermatozoides
el 50 portadores de un cromosoma X y el 50 portadores de un cromosoma Y Al ser la fecundacioacuten producto del azar un oacutevulo puede unirse a cualquiera de los tipos de espermatozoides que se han producido por lo que en la mitad de los casos se formaran hembras y en otro 50 se formaran machos
Determinacioacuten cariotiacutepica En Himenoacutepteros sociales ( abejas avispas) el sexo viene determinado por la dotacioacuten cromosoacutemica los individuos diploides son hembras y los haploides son machos
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e Y presentan diferencias morfoloacutegicas ( el Y es mas pequentildeo que el X ) y tienen distinto contenido geacutenico Estaacuten compuestos por un segmento homoacutelogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial en este uacuteltimo se encuentran tanto los genes exclusivos del X caracteres ginaacutendricos como los del cromosoma Y caracteres holaacutendricos Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X como daltonismo hemofilia ictiosis estaacuten ligados al sexo
Daltonismo Consiste en la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el rojo y el verde Es un caraacutecter regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma X
Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
Nucleasas y ligasas
Las nucleasas son enzimas que cortan las hebras de ADN mediante la cataacutelisis de la hidroacutelisis de los enlaces fosfodieacutester Las nucleasas que hidrolizan nucleoacutetidos a partir de los extremos de las hebras de ADN se denominan exonucleasas mientras que las endonucleasas cortan en el interior de las hebras Las nucleasas que se utilizan con mayor frecuencia en biologiacutea molecular son las enzimas de restriccioacuten endonucleasas que cortan el ADN por determinadas secuencias especiacuteficas Por ejemplo la enzima EcoRV que se muestra a la izquierda reconoce la secuencia de 6 bases 5prime-GAT|ATC-3prime y hace un corte en ambas hebras en la liacutenea vertical indicada generando dos moleacuteculas de ADN con los extremos romos Otras enzimas de restriccioacuten generan sin embargo extremos cohesivos ya que cortan de forma diferente las dos hebras de ADN En la naturaleza estas enzimas protegen a las bacterias contra las infecciones de fagos al digerir el ADN de dicho fago cuando entra a traveacutes de la pared bacteriana actuando como un mecanismo de defensa
97 En biotecnologiacutea estas nucleasas especiacuteficas de la secuencias de ADN se
utilizan en ingenieriacutea geneacutetica para clonar fragmentos de ADN y en la teacutecnica de huella geneacutetica
Las enzimas denominadas ADN ligazas pueden reunir hebras de ADN cortadas o rotas Las ligazas son particularmente importantes en la replicacioacuten de la hebra que sufre replicacioacuten discontinua en el ADN ya que unen los fragmentos cortos de ADN generados en la horquilla de replicacioacuten para formar una copia completa del molde de ADN Tambieacuten se utilizan en la reparacioacuten del ADN y en procesos de recombinacioacuten geneacutetica
Topoisomerasas y helicasas
Las topoisomerasas son enzimas que poseen a la vez actividad nucleasa y ligaza Estas proteiacutenas variacutean la cantidad de ADN superenrollado Algunas de estas enzimas funcionan cortando la heacutelice de ADN y permitiendo que una seccioacuten rote de manera que reducen el grado de superenrollamiento Una vez hecho esto la enzima vuelve a unir los fragmentos de ADN Otros tipos de enzimas son capaces de cortar una heacutelice de ADN y luego pasar la segunda hebra de ADN a traveacutes de la rotura antes de reunir las heacutelices
99 Las topoisomerasas son necesarias para muchos procesos en los que interviene el ADN como
la replicacioacuten del ADN y la trascripcioacuten
Las helicazas son unas proteiacutenas que pertenecen al grupo de los motores moleculares Utilizan energiacutea quiacutemica almacenada en los nucleoacutesidos trifosfatos fundamentalmente ATP para romper puentes de hidroacutegeno entre bases y separar la doble heacutelice de ADN en hebras simples
100 Estas enzimas son
esenciales para la mayoriacutea de los procesos en los que las enzimas necesitan acceder a las bases del ADN
Polimerasas
Las polimerasas son enzimas que sintetizan cadenas de nucleoacutetidos a partir de nucleoacutesidos trifosfatos La secuencia de sus productos son copias de cadenas de poli nucleoacutetidos existentes que se denominan moldes Estas enzimas funcionan antildeadiendo nucleoacutetidos al grupo hidroxilo en 3 del nucleoacutetido previo en
una hebra de ADN En consecuencia todas las polimerasas funcionan en direccioacuten 5prime --gt 3prime En los sitios activos de estas enzimas el nucleoacutesido trifosfato que se incorpora aparea su base con la correspondiente en el molde esto permite que la polimerasa sintetice de forma precisa la hebra complementaria al molde
Las polimerasas se clasifican de acuerdo al tipo de molde que utilizan
En la replicacioacuten del ADN una ADN polimerasa dependiente de ADN realiza una copia de ADN
a partir de una secuencia de ADN La precisioacuten es vital en este proceso por lo que muchas de estas polimerasas tienen una actividad de verificacioacuten de la lectura (proofreading) Mediante esta actividad la polimerasa reconoce errores ocasionales en la reaccioacuten de siacutentesis debido a la falta de apareamiento entre el nucleoacutetido erroacuteneo y el molde lo que genera un desacoplamiento (mismatch) Si se detecta un desacoplamiento se activa una actividad exonucleasa en direccioacuten 3prime --gt 5prime y la base incorrecta se elimina En la mayoriacutea de los organismos las ADN polimerasas funcionan en un gran complejo denominado replisoma que contiene muacuteltiples unidades accesorias como helicazas
Las ADN polimerasas dependientes de ARN son una clase especializada de polimerasas que
copian la secuencia de una hebra de ARN en ADN Incluyen la transcriptasa inversa que es una enzima viral implicada en la infeccioacuten de ceacutelulas por retrovirus y la telomerasa que es necesaria para la replicacioacuten de los teloacutemeros
104 42
La telomerasa es una polimerasa inusual porque contiene su propio molde de ARN como parte de su estructura
La trascripcioacuten se lleva a cabo por una ARN polimerasa dependiente de ADN que copia la
secuencia de una de las hebras de ADN en ARN Para empezar a transcribir un gen la ARN polimerasa se une a una secuencia del ADN denominada promotor y separa las hebras del
ADN Entonces copia la secuencia del gen en un transcrito de ARN mensajero hasta que alcanza una regioacuten de ADN denominada terminador donde se detiene y se separa del ADN Como ocurre con las ADN polimerasas dependientes de ADN en humanos la ARN polimerasa II (la enzima que transcribe la mayoriacutea de los genes del genoma humano) funciona como un gran complejo multiproteico que contiene muacuteltiples subunidades reguladoras y accesorias
Recombinacioacuten geneacutetica
Estructura de un intermedio en unioacuten de Holliday en la recombinacioacuten geneacutetica Las cuatro hebras de ADN separadas estaacuten coloreadas en rojo azul verde y amarillo
106
La recombinacioacuten implica la rotura y reunioacuten de dos cromosomas homoacutelogos (M y F) para producir dos cromosomas nuevos reorganizados (C1 y C2)
Una heacutelice de ADN normalmente no interacciona con otros segmentos de ADN y en las ceacutelulas humanas los diferentes cromosomas incluso ocupan aacutereas separadas en el nuacutecleo celular denominadas ldquoterritorios cromosoacutemicosrdquo La separacioacuten fiacutesica de los diferentes cromosomas es importante para que el ADN
mantenga su capacidad de funcionar como un almaceacuten estable de informacioacuten Uno de los pocos momentos en los que los cromosomas interaccionan es durante el sobrecruzamiento cromosoacutemico (chromosomal crossover) durante el cual se recombinan El sobrecruzamiento cromosoacutemico ocurre cuando dos heacutelices de ADN se rompen se intercambian y se unen de nuevo
La recombinacioacuten permite a los cromosomas intercambiar informacioacuten geneacutetica y produce nuevas combinaciones de genes lo que aumenta la eficiencia de la seleccioacuten natural y puede ser importante en la evolucioacuten raacutepida de nuevas proteiacutenas Durante la profase I de la meiosis una vez que los cromosomas homoacutelogos estaacuten perfectamente apareados formando estructuras llamadas bivalentes se produce el fenoacutemeno de sobrecruzamiento o entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromaacutetidas homoacutelogas no hermanas (procedentes del padre y de la madre) intercambian material geneacutetico La recombinacioacuten geneacutetica resultante hace aumentar en gran medida la variacioacuten geneacutetica entre la descendencia de progenitores que se reproducen por viacutea sexual La recombinacioacuten geneacutetica tambieacuten puede estar implicada en la reparacioacuten del ADN en particular en la respuesta celular a las roturas de doble hebra (double-strand breaks)
La forma maacutes frecuente de sobrecruzamiento cromosoacutemico es la recombinacioacuten homoacuteloga en la que los dos cromosomas implicados comparten secuencias muy similares La recombinacioacuten no-homoacuteloga puede ser dantildeina para las ceacutelulas ya que puede producir translocaciones cromosoacutemicas y anomaliacuteas geneacuteticas La reaccioacuten de recombinacioacuten estaacute catalizada por enzimas conocidas como recombinadas tales como RAD51
El primer paso en el proceso de recombinacioacuten es una rotura de doble hebra causada bien por
una endonucleasa o por dantildeo en el ADN111
Posteriormente una serie de pasos catalizados en parte por la recombinada conducen a la unioacuten de las dos heacutelices formando al menos una unioacuten de Holliday en la que un segmento de una hebra simple es anillado con la hebra complementaria en la otra heacutelice La unioacuten de Holliday es una estructura de unioacuten tetraeacutedrica que puede moverse a lo largo del par de cromosomas intercambiando una hebra por otra La reaccioacuten de recombinacioacuten se detiene por el corte de la unioacuten y la reunioacuten de los segmentos de ADN liberados
112
Evolucioacuten del metabolismo de ADN
El ADN contiene la informacioacuten geneacutetica que permite a la mayoriacutea de los organismos vivientes funcionar crecer y reproducirse Sin embargo no estaacute claro durante cuaacutento tiempo ha ejercido esta funcioacuten en los ~3000 millones de antildeos de la historia de la vida ya que se ha propuesto que las formas de vida maacutes tempranas podriacutean haber utilizado ARN como material geneacutetico El ARN podriacutea haber funcionado como la parte central de un metabolismo primigenio ya que puede transmitir informacioacuten geneacutetica y simultaacuteneamente actuar como catalizador formando parte de las ribozimas Este antiguo Mundo de ARN donde los aacutecidos nucleicos funcionariacutean como catalizadores y como almacenes de informacioacuten geneacutetica podriacutea haber influido en la evolucioacuten del coacutedigo geneacutetico actual basado en cuatro nucleoacutetidos Esto se deberiacutea a que el nuacutemero de bases uacutenicas en un organismo es un compromiso entre un nuacutemero pequentildeo de bases (lo que aumentariacutea la precisioacuten de la replicacioacuten) y un nuacutemero grande de bases (que a su vez aumentariacutea la eficiencia cataliacutetica de las ribozimas)
Desgraciadamente no disponemos de evidencia directa de los sistemas geneacuteticos ancestrales porque la recuperacioacuten del ADN a partir de la mayor parte de los foacutesiles es imposible Esto se debe a que el ADN es capaz de sobrevivir en el medio ambiente durante menos de un milloacuten de antildeos y luego empieza a degradarse lentamente en fragmentos de menor tamantildeo en solucioacuten Algunas investigaciones pretenden que se ha obtenido ADN maacutes antiguo por ejemplo un informe sobre el aislamiento de una bacteria viable a partir de un cristal salino de 250 millones de antildeos de antiguumledad pero estos datos son controvertidos
Sin embargo pueden utilizarse herramientas de evolucioacuten molecular para inferir los genomas de organismos ancestrales a partir de organismos contemporaacuteneos En muchos casos estas inferencias son suficientemente fiables de manera que una biomoleacutecula codificada en un genoma ancestral puede resucitarse en el laboratorio para ser estudiada hoy Una vez que la biomoleacutecula ancestral se ha resucitado sus propiedades pueden ofrecer inferencias sobre ambientes y estilos de vida primigenios Este proceso se relaciona con el campo emergente de la paleogeneacutetica experimental
A pesar de todo el proceso de trabajo hacia atraacutes desde el presente tiene limitaciones inherentes razoacuten por la cual otros investigadores tratan de elucidar el mecanismo evolutivo trabajando desde el origen de la Tierra en adelante Dada suficiente informacioacuten sobre la quiacutemica en el cosmos la manera en la que las sustancias coacutesmicas podriacutean haberse depositado en la Tierra y las transformaciones que podriacutean haber tenido lugar en la superficie terrestre primigenia tal vez podriacuteamos ser capaces de aprender sobre los oriacutegenes para desarrollar modelos de evolucioacuten ulterior de la informacioacuten geneacutetica
GENEacuteTICA BAacuteSICA
En el ser humano la informacioacuten geneacutetica esta contenida ADN con el que se convierte en la estructura baacutesica de la herencia De una manera simplista el gen se puede definir una porcioacuten del ADN de diversa longitud que codifica para la siacutentesis de una cadena polipeptiacutedica
Los genes estaacuten localizados linealmente en los cromosomas y se denominan Locus al sitio especiacutefico que estos ocupan en dicho cromosoma Los locus en cromosomas homoacutelogos son llamados haacutelelos Como todo ser humano tiene dos copias de cada cromosoma pues posee 23 pares entonces tiene dos loti para los haacutelelos que codifican para cada caracteriacutesticas Estos haacutelelos estaacuten localizados en cada cromosoma del mismo par es decir en los cromosomas homoacutelogos el materno y el paterno
Cuando se encuentran muacuteltiples haacutelelos para un locus determinado Esto es lo que se conoce como polimorfismo y puede decirse entonces que dicho locus es polimoacuterfico dentro de esa poblacioacuten
La penetrancia y la expresividad de un gen son dos aspectos importantes a tener en cuenta a fin de entender el comportamiento de ciertas enfermedades geneacuteticas La expresividad se refiere a la capacidad que tiene el gen de manifestar su efecto En otras palabras significa la mayor o menor manifestacioacuten cliacutenica presente en un individuo El teacutermino expresividad variable hace referencia entonces a la variacioacuten en el grado de manifestacioacuten el cual puede ir de leve a severo La penetrancia por su parte mide la frecuencia de expresioacuten del gen dependiendo del influjo de factores no geneacuteticos Asiacute pues se dice que un gen tiene una penetrancia reducida cuando eacutesta es menor del 100 Esto explica por queacute algunos genes no se manifiestan auacuten estando presentes en el individuo Muchos de ellos requieren ciertas condiciones ambientales pues su manifestacioacuten depende del medio ambiente es decir de condiciones no geneacuteticas
El teacutermino pleitrofismo se refiere a la capacidad que tiene un gen de producir varias caracteriacutesticas distintas Es decir que es la manifestacioacuten de muacuteltiples efectos producidos por un mismo gen Los efectos pleiotroacutepicos de un gen explican que en ciertos siacutendromes dismoacuterficos un mismo individuo presente alteraciones multisisteacutemicas con un compromiso simultaacuteneo facial ocular auditivo o cardiaco por ejemplo
Por el contrario cuando una misma caracteriacutestica o patologiacutea es producida por el efecto de varios genes se habla entonces de epiacutetasis Es esa interaccioacuten de productos de genes localizados en diferentes loci lo que ocasiona que la accioacuten de un gen modifique la expresioacuten fenotiacutepica de otro
Por otra parte se ha definido genotipo a la constitucioacuten geneacutetica de un individuo mientras que la manifestacioacuten de este genotipo es denominada fenotipo Dicho fenotipo puede ser una caracteriacutestica bioquiacutemica fisioloacutegica o bien ser un rasgo fiacutesico especiacutefico Asiacute pues todo fenotipo siempre es el resultado de una expresioacuten genotiacutepica
Finalmente existen tres conceptos baacutesicos en geneacutetica que deben entenderse perfectamente para comprender mejor los mecanismos de herencia Estos son
1) Homocigosidad vs Heterocigosidad
Se dice que un individuo es homocigoto cuando tiene el mismo alelo en ambos loci es decir presenta las dos copias del mismo gen tanto en el cromosoma paterno como en el materno Por el contrario si tiene dos alelos distintos es un heterocigoto
2) Dominancia vs Recesividad
Si una caracteriacutestica es manifestada solamente cuando los genes estaacuten en estado homocigoto ( es decir se tienen las dos copias del mismo gen) se habla entonces de recesividad Pero si la caracteriacutestica o enfermedad es manifestada estando el gen en estado heterocigoto (es decir teniendo una sola copia del mismo gen) se habla entonces de dominancia
3) Autosoacutemico vs Ligado al sexo
Cuando el gen heredado se encuentra localizado en un cromosoma autosoacutemico esa clase de herencia se denomina autosoacutemico mientras que si estaacute localizado en el cromosoma X o en el Y se conoce como herencia ligada al sexo la cual puede ser ligada a X o ligada a Y En geneacutetica humana se habla maacutes de la herencia ligada a X simplemente porque la herencia ligada a Y no es muy comuacutenmente observada
Las enfermedades geneacuteticas pueden ser clasificadas en tres categoriacuteas
DEFECTOS CROMOSOMICOS Aquellas enfermedades en las cuales es posible demostrar alguna
anormalidad cromosoacutemica bien sea en el nuacutemero de cromosomas presentes o bien en la estructuracioacuten de algunos de ellos
ENFERMEDADES UNIGEacuteNICAS O MENDELIANAS Se refiere a aquellas que son debidas a la
presencia de una mutacioacuten de un gen uacutenico y especiacutefico las cuales presentan un mecanismo de herencia que puede ser dominante o recesivo o bien autosoacutemico o ligado al sexo
ENFERMEDADES MULTIFACTORIALES YO POLIGEacuteNICAS definen ciertas condiciones patoloacutegicas producto de la interaccioacuten de factores geneacuteticos y factores ambientales simultaacuteneamente
De esta clasificacioacuten se deduce que no toda enfermedad geneacutetica es necesariamente hereditaria aunque si lo son una muy buena proporcioacuten de ellas en las que es posible definir un mecanismo de herencia especiacutefico De alliacute se deduce la importancia de una buena historia meacutedica geneacutetica lo mismo que la correcta elaboracioacuten de un aacuterbol genealoacutegico en cada familia que tenga un problema geneacutetico Debemos resaltar el hecho de que recientemente se ha impulsado mucho la investigacioacuten sobre las enfermedades que producen limitaciones auditivos o visuales no soacutelo en Colombia sino en paiacuteses de Sur Ameacuterica Europa y Estados Unidos Muchos grupos cientiacuteficos estaacuten trabajando seriamente sobre varias de ellas entre las que se encuentra la enfermedad denominada Coroiacutederemias las Degeneraciones Maculares La Retinitis Pigmentosa algunas clases de Sorderas hereditarias defectos de Arcos branquiales el Siacutendrome de Waardenburg y el Siacutendrome de Usher
La Herencia del Sexo
La diferenciacioacuten sexual es la expresioacuten fenotiacutepica de un conjunto de factores geneacuteticos que determinan que el individuo sea capaz de producir uno u otro tipo de ceacutelulas sexuales Los individuos machos o de sexo masculino son los productores de espermatozoides los individuos hembras o de sexo femenino son los productores de oacutevulos y los individuos hermafroditas son capaces de producir los dos tipos de gametos
Determinacioacuten del sexo
o Determinacioacuten fenotiacutepica o Determinacioacuten geacutenica o Determinacioacuten cromosoacutemica o Determinacioacuten cariotiacutepica
Herencia ligada al sexo
o Daltonismo o Hemofilia
Herencia influida por el sexo
Determinacioacuten del sexo
Determinacioacuten fenotiacutepica En muchas especies la dotacioacuten geneacutetica no determina totalmente el tipo de sexo y son las condiciones ambientales las que realizan dicha determinacioacuten Muchas plantas superiores que producen flores hermafroditas pueden masculinizar o feminizar sus flores cuando se las trata con alguna fitohormona En algunos gusanos marinos de la clase Poliquetos los individuos joacutevenes son todo machos y los adultos todos hembras Ademaacutes cuando varias hembras crecen juntas en un ambiente cerrado las mas joacutevenes acaban transformaacutendose en machos por influencia de una ectohormona elaborada por los oacutevulos maduros En especies de ranas y sapos los machos son hermafroditas en su fase juvenil y las hembras adultas pueden pasar a hermafroditas e incluso a machos En Rana temporaria las larvas geneacuteticamente hembras que se desarrollan a 28C dan lugar a machos y las larvas geneacuteticamente machos y las larvas geneacuteticamente machos que se desarrollan a menos de 10C dan lugar a hembras
Determinacioacuten geacutenica En algunas especies la determinacioacuten sexual es producida por un gen con varios alelos Es el caso del pepinillo del diablo en el que se dan tres alelos para la sexualidad
o aD es el alelo dominante y determina masculinidad o a+ es el alelo intermedio y determina plantas monoicas (plantas con flores masculinas y
flores femeninas ) o ad es el alelo recesivo y determina la feminidad
Determinacioacuten cromosoacutemica El caso mas comuacuten de determinacioacuten sexual es aquel en el que los genes que determinan la sexualidad se reuacutenen en unos cromosomas determinados que se llaman cromosomas sexuales
En todas las ceacutelulas de un individuo excepto en los gametos existen dos series de cromosomas que forman parejas de homoacutelogos es decir su dotacioacuten cromosoacutemica que representamos por 2n
Al agrupar estas parejas de homoacutelogos existe un par de cromosomas que es diferente seguacuten estemos estudiando una hembra o un macho
Estos dos cromosomas que pueden ser identificados por su forma y tamantildeo como pertenecientes a uno de los dos sexos se denominan cromosomas sexuales mientras
que los restantes pares de cromosomas homoacutelogos que son iguales en tamantildeo y forma para ambos sexos de una misma especie se denominan autosomas La
representacioacuten graacutefica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al nuacutemero tamantildeo y forma constituye el CARIOTIPO
Los cromosomas sexuales se han denominado X e Y En los mamiacuteferos las ceacutelulas de los individuos machos contienen un pan XY y las ceacutelulas de las hembras por un par XX En la especie humana cuya dotacioacuten cromosoacutemica es de 46 cromosomas cada ceacutelula somaacutetica contiene 22 pares de autosomas mas un par XX si se trata de una mujer y 22 pares de autosomas y un par XY si se trata de un varoacuten
La determinacioacuten sexual queda marcada en el momento de la fecundacioacuten y viene fijada por el tipo de gametos que se unen Las mujeres soacutelo produciraacuten un tipo de oacutevulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual X mientras que los varones formaraacuten dos tipos de espermatozoides
el 50 portadores de un cromosoma X y el 50 portadores de un cromosoma Y Al ser la fecundacioacuten producto del azar un oacutevulo puede unirse a cualquiera de los tipos de espermatozoides que se han producido por lo que en la mitad de los casos se formaran hembras y en otro 50 se formaran machos
Determinacioacuten cariotiacutepica En Himenoacutepteros sociales ( abejas avispas) el sexo viene determinado por la dotacioacuten cromosoacutemica los individuos diploides son hembras y los haploides son machos
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e Y presentan diferencias morfoloacutegicas ( el Y es mas pequentildeo que el X ) y tienen distinto contenido geacutenico Estaacuten compuestos por un segmento homoacutelogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial en este uacuteltimo se encuentran tanto los genes exclusivos del X caracteres ginaacutendricos como los del cromosoma Y caracteres holaacutendricos Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X como daltonismo hemofilia ictiosis estaacuten ligados al sexo
Daltonismo Consiste en la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el rojo y el verde Es un caraacutecter regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma X
Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
La trascripcioacuten se lleva a cabo por una ARN polimerasa dependiente de ADN que copia la
secuencia de una de las hebras de ADN en ARN Para empezar a transcribir un gen la ARN polimerasa se une a una secuencia del ADN denominada promotor y separa las hebras del
ADN Entonces copia la secuencia del gen en un transcrito de ARN mensajero hasta que alcanza una regioacuten de ADN denominada terminador donde se detiene y se separa del ADN Como ocurre con las ADN polimerasas dependientes de ADN en humanos la ARN polimerasa II (la enzima que transcribe la mayoriacutea de los genes del genoma humano) funciona como un gran complejo multiproteico que contiene muacuteltiples subunidades reguladoras y accesorias
Recombinacioacuten geneacutetica
Estructura de un intermedio en unioacuten de Holliday en la recombinacioacuten geneacutetica Las cuatro hebras de ADN separadas estaacuten coloreadas en rojo azul verde y amarillo
106
La recombinacioacuten implica la rotura y reunioacuten de dos cromosomas homoacutelogos (M y F) para producir dos cromosomas nuevos reorganizados (C1 y C2)
Una heacutelice de ADN normalmente no interacciona con otros segmentos de ADN y en las ceacutelulas humanas los diferentes cromosomas incluso ocupan aacutereas separadas en el nuacutecleo celular denominadas ldquoterritorios cromosoacutemicosrdquo La separacioacuten fiacutesica de los diferentes cromosomas es importante para que el ADN
mantenga su capacidad de funcionar como un almaceacuten estable de informacioacuten Uno de los pocos momentos en los que los cromosomas interaccionan es durante el sobrecruzamiento cromosoacutemico (chromosomal crossover) durante el cual se recombinan El sobrecruzamiento cromosoacutemico ocurre cuando dos heacutelices de ADN se rompen se intercambian y se unen de nuevo
La recombinacioacuten permite a los cromosomas intercambiar informacioacuten geneacutetica y produce nuevas combinaciones de genes lo que aumenta la eficiencia de la seleccioacuten natural y puede ser importante en la evolucioacuten raacutepida de nuevas proteiacutenas Durante la profase I de la meiosis una vez que los cromosomas homoacutelogos estaacuten perfectamente apareados formando estructuras llamadas bivalentes se produce el fenoacutemeno de sobrecruzamiento o entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromaacutetidas homoacutelogas no hermanas (procedentes del padre y de la madre) intercambian material geneacutetico La recombinacioacuten geneacutetica resultante hace aumentar en gran medida la variacioacuten geneacutetica entre la descendencia de progenitores que se reproducen por viacutea sexual La recombinacioacuten geneacutetica tambieacuten puede estar implicada en la reparacioacuten del ADN en particular en la respuesta celular a las roturas de doble hebra (double-strand breaks)
La forma maacutes frecuente de sobrecruzamiento cromosoacutemico es la recombinacioacuten homoacuteloga en la que los dos cromosomas implicados comparten secuencias muy similares La recombinacioacuten no-homoacuteloga puede ser dantildeina para las ceacutelulas ya que puede producir translocaciones cromosoacutemicas y anomaliacuteas geneacuteticas La reaccioacuten de recombinacioacuten estaacute catalizada por enzimas conocidas como recombinadas tales como RAD51
El primer paso en el proceso de recombinacioacuten es una rotura de doble hebra causada bien por
una endonucleasa o por dantildeo en el ADN111
Posteriormente una serie de pasos catalizados en parte por la recombinada conducen a la unioacuten de las dos heacutelices formando al menos una unioacuten de Holliday en la que un segmento de una hebra simple es anillado con la hebra complementaria en la otra heacutelice La unioacuten de Holliday es una estructura de unioacuten tetraeacutedrica que puede moverse a lo largo del par de cromosomas intercambiando una hebra por otra La reaccioacuten de recombinacioacuten se detiene por el corte de la unioacuten y la reunioacuten de los segmentos de ADN liberados
112
Evolucioacuten del metabolismo de ADN
El ADN contiene la informacioacuten geneacutetica que permite a la mayoriacutea de los organismos vivientes funcionar crecer y reproducirse Sin embargo no estaacute claro durante cuaacutento tiempo ha ejercido esta funcioacuten en los ~3000 millones de antildeos de la historia de la vida ya que se ha propuesto que las formas de vida maacutes tempranas podriacutean haber utilizado ARN como material geneacutetico El ARN podriacutea haber funcionado como la parte central de un metabolismo primigenio ya que puede transmitir informacioacuten geneacutetica y simultaacuteneamente actuar como catalizador formando parte de las ribozimas Este antiguo Mundo de ARN donde los aacutecidos nucleicos funcionariacutean como catalizadores y como almacenes de informacioacuten geneacutetica podriacutea haber influido en la evolucioacuten del coacutedigo geneacutetico actual basado en cuatro nucleoacutetidos Esto se deberiacutea a que el nuacutemero de bases uacutenicas en un organismo es un compromiso entre un nuacutemero pequentildeo de bases (lo que aumentariacutea la precisioacuten de la replicacioacuten) y un nuacutemero grande de bases (que a su vez aumentariacutea la eficiencia cataliacutetica de las ribozimas)
Desgraciadamente no disponemos de evidencia directa de los sistemas geneacuteticos ancestrales porque la recuperacioacuten del ADN a partir de la mayor parte de los foacutesiles es imposible Esto se debe a que el ADN es capaz de sobrevivir en el medio ambiente durante menos de un milloacuten de antildeos y luego empieza a degradarse lentamente en fragmentos de menor tamantildeo en solucioacuten Algunas investigaciones pretenden que se ha obtenido ADN maacutes antiguo por ejemplo un informe sobre el aislamiento de una bacteria viable a partir de un cristal salino de 250 millones de antildeos de antiguumledad pero estos datos son controvertidos
Sin embargo pueden utilizarse herramientas de evolucioacuten molecular para inferir los genomas de organismos ancestrales a partir de organismos contemporaacuteneos En muchos casos estas inferencias son suficientemente fiables de manera que una biomoleacutecula codificada en un genoma ancestral puede resucitarse en el laboratorio para ser estudiada hoy Una vez que la biomoleacutecula ancestral se ha resucitado sus propiedades pueden ofrecer inferencias sobre ambientes y estilos de vida primigenios Este proceso se relaciona con el campo emergente de la paleogeneacutetica experimental
A pesar de todo el proceso de trabajo hacia atraacutes desde el presente tiene limitaciones inherentes razoacuten por la cual otros investigadores tratan de elucidar el mecanismo evolutivo trabajando desde el origen de la Tierra en adelante Dada suficiente informacioacuten sobre la quiacutemica en el cosmos la manera en la que las sustancias coacutesmicas podriacutean haberse depositado en la Tierra y las transformaciones que podriacutean haber tenido lugar en la superficie terrestre primigenia tal vez podriacuteamos ser capaces de aprender sobre los oriacutegenes para desarrollar modelos de evolucioacuten ulterior de la informacioacuten geneacutetica
GENEacuteTICA BAacuteSICA
En el ser humano la informacioacuten geneacutetica esta contenida ADN con el que se convierte en la estructura baacutesica de la herencia De una manera simplista el gen se puede definir una porcioacuten del ADN de diversa longitud que codifica para la siacutentesis de una cadena polipeptiacutedica
Los genes estaacuten localizados linealmente en los cromosomas y se denominan Locus al sitio especiacutefico que estos ocupan en dicho cromosoma Los locus en cromosomas homoacutelogos son llamados haacutelelos Como todo ser humano tiene dos copias de cada cromosoma pues posee 23 pares entonces tiene dos loti para los haacutelelos que codifican para cada caracteriacutesticas Estos haacutelelos estaacuten localizados en cada cromosoma del mismo par es decir en los cromosomas homoacutelogos el materno y el paterno
Cuando se encuentran muacuteltiples haacutelelos para un locus determinado Esto es lo que se conoce como polimorfismo y puede decirse entonces que dicho locus es polimoacuterfico dentro de esa poblacioacuten
La penetrancia y la expresividad de un gen son dos aspectos importantes a tener en cuenta a fin de entender el comportamiento de ciertas enfermedades geneacuteticas La expresividad se refiere a la capacidad que tiene el gen de manifestar su efecto En otras palabras significa la mayor o menor manifestacioacuten cliacutenica presente en un individuo El teacutermino expresividad variable hace referencia entonces a la variacioacuten en el grado de manifestacioacuten el cual puede ir de leve a severo La penetrancia por su parte mide la frecuencia de expresioacuten del gen dependiendo del influjo de factores no geneacuteticos Asiacute pues se dice que un gen tiene una penetrancia reducida cuando eacutesta es menor del 100 Esto explica por queacute algunos genes no se manifiestan auacuten estando presentes en el individuo Muchos de ellos requieren ciertas condiciones ambientales pues su manifestacioacuten depende del medio ambiente es decir de condiciones no geneacuteticas
El teacutermino pleitrofismo se refiere a la capacidad que tiene un gen de producir varias caracteriacutesticas distintas Es decir que es la manifestacioacuten de muacuteltiples efectos producidos por un mismo gen Los efectos pleiotroacutepicos de un gen explican que en ciertos siacutendromes dismoacuterficos un mismo individuo presente alteraciones multisisteacutemicas con un compromiso simultaacuteneo facial ocular auditivo o cardiaco por ejemplo
Por el contrario cuando una misma caracteriacutestica o patologiacutea es producida por el efecto de varios genes se habla entonces de epiacutetasis Es esa interaccioacuten de productos de genes localizados en diferentes loci lo que ocasiona que la accioacuten de un gen modifique la expresioacuten fenotiacutepica de otro
Por otra parte se ha definido genotipo a la constitucioacuten geneacutetica de un individuo mientras que la manifestacioacuten de este genotipo es denominada fenotipo Dicho fenotipo puede ser una caracteriacutestica bioquiacutemica fisioloacutegica o bien ser un rasgo fiacutesico especiacutefico Asiacute pues todo fenotipo siempre es el resultado de una expresioacuten genotiacutepica
Finalmente existen tres conceptos baacutesicos en geneacutetica que deben entenderse perfectamente para comprender mejor los mecanismos de herencia Estos son
1) Homocigosidad vs Heterocigosidad
Se dice que un individuo es homocigoto cuando tiene el mismo alelo en ambos loci es decir presenta las dos copias del mismo gen tanto en el cromosoma paterno como en el materno Por el contrario si tiene dos alelos distintos es un heterocigoto
2) Dominancia vs Recesividad
Si una caracteriacutestica es manifestada solamente cuando los genes estaacuten en estado homocigoto ( es decir se tienen las dos copias del mismo gen) se habla entonces de recesividad Pero si la caracteriacutestica o enfermedad es manifestada estando el gen en estado heterocigoto (es decir teniendo una sola copia del mismo gen) se habla entonces de dominancia
3) Autosoacutemico vs Ligado al sexo
Cuando el gen heredado se encuentra localizado en un cromosoma autosoacutemico esa clase de herencia se denomina autosoacutemico mientras que si estaacute localizado en el cromosoma X o en el Y se conoce como herencia ligada al sexo la cual puede ser ligada a X o ligada a Y En geneacutetica humana se habla maacutes de la herencia ligada a X simplemente porque la herencia ligada a Y no es muy comuacutenmente observada
Las enfermedades geneacuteticas pueden ser clasificadas en tres categoriacuteas
DEFECTOS CROMOSOMICOS Aquellas enfermedades en las cuales es posible demostrar alguna
anormalidad cromosoacutemica bien sea en el nuacutemero de cromosomas presentes o bien en la estructuracioacuten de algunos de ellos
ENFERMEDADES UNIGEacuteNICAS O MENDELIANAS Se refiere a aquellas que son debidas a la
presencia de una mutacioacuten de un gen uacutenico y especiacutefico las cuales presentan un mecanismo de herencia que puede ser dominante o recesivo o bien autosoacutemico o ligado al sexo
ENFERMEDADES MULTIFACTORIALES YO POLIGEacuteNICAS definen ciertas condiciones patoloacutegicas producto de la interaccioacuten de factores geneacuteticos y factores ambientales simultaacuteneamente
De esta clasificacioacuten se deduce que no toda enfermedad geneacutetica es necesariamente hereditaria aunque si lo son una muy buena proporcioacuten de ellas en las que es posible definir un mecanismo de herencia especiacutefico De alliacute se deduce la importancia de una buena historia meacutedica geneacutetica lo mismo que la correcta elaboracioacuten de un aacuterbol genealoacutegico en cada familia que tenga un problema geneacutetico Debemos resaltar el hecho de que recientemente se ha impulsado mucho la investigacioacuten sobre las enfermedades que producen limitaciones auditivos o visuales no soacutelo en Colombia sino en paiacuteses de Sur Ameacuterica Europa y Estados Unidos Muchos grupos cientiacuteficos estaacuten trabajando seriamente sobre varias de ellas entre las que se encuentra la enfermedad denominada Coroiacutederemias las Degeneraciones Maculares La Retinitis Pigmentosa algunas clases de Sorderas hereditarias defectos de Arcos branquiales el Siacutendrome de Waardenburg y el Siacutendrome de Usher
La Herencia del Sexo
La diferenciacioacuten sexual es la expresioacuten fenotiacutepica de un conjunto de factores geneacuteticos que determinan que el individuo sea capaz de producir uno u otro tipo de ceacutelulas sexuales Los individuos machos o de sexo masculino son los productores de espermatozoides los individuos hembras o de sexo femenino son los productores de oacutevulos y los individuos hermafroditas son capaces de producir los dos tipos de gametos
Determinacioacuten del sexo
o Determinacioacuten fenotiacutepica o Determinacioacuten geacutenica o Determinacioacuten cromosoacutemica o Determinacioacuten cariotiacutepica
Herencia ligada al sexo
o Daltonismo o Hemofilia
Herencia influida por el sexo
Determinacioacuten del sexo
Determinacioacuten fenotiacutepica En muchas especies la dotacioacuten geneacutetica no determina totalmente el tipo de sexo y son las condiciones ambientales las que realizan dicha determinacioacuten Muchas plantas superiores que producen flores hermafroditas pueden masculinizar o feminizar sus flores cuando se las trata con alguna fitohormona En algunos gusanos marinos de la clase Poliquetos los individuos joacutevenes son todo machos y los adultos todos hembras Ademaacutes cuando varias hembras crecen juntas en un ambiente cerrado las mas joacutevenes acaban transformaacutendose en machos por influencia de una ectohormona elaborada por los oacutevulos maduros En especies de ranas y sapos los machos son hermafroditas en su fase juvenil y las hembras adultas pueden pasar a hermafroditas e incluso a machos En Rana temporaria las larvas geneacuteticamente hembras que se desarrollan a 28C dan lugar a machos y las larvas geneacuteticamente machos y las larvas geneacuteticamente machos que se desarrollan a menos de 10C dan lugar a hembras
Determinacioacuten geacutenica En algunas especies la determinacioacuten sexual es producida por un gen con varios alelos Es el caso del pepinillo del diablo en el que se dan tres alelos para la sexualidad
o aD es el alelo dominante y determina masculinidad o a+ es el alelo intermedio y determina plantas monoicas (plantas con flores masculinas y
flores femeninas ) o ad es el alelo recesivo y determina la feminidad
Determinacioacuten cromosoacutemica El caso mas comuacuten de determinacioacuten sexual es aquel en el que los genes que determinan la sexualidad se reuacutenen en unos cromosomas determinados que se llaman cromosomas sexuales
En todas las ceacutelulas de un individuo excepto en los gametos existen dos series de cromosomas que forman parejas de homoacutelogos es decir su dotacioacuten cromosoacutemica que representamos por 2n
Al agrupar estas parejas de homoacutelogos existe un par de cromosomas que es diferente seguacuten estemos estudiando una hembra o un macho
Estos dos cromosomas que pueden ser identificados por su forma y tamantildeo como pertenecientes a uno de los dos sexos se denominan cromosomas sexuales mientras
que los restantes pares de cromosomas homoacutelogos que son iguales en tamantildeo y forma para ambos sexos de una misma especie se denominan autosomas La
representacioacuten graacutefica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al nuacutemero tamantildeo y forma constituye el CARIOTIPO
Los cromosomas sexuales se han denominado X e Y En los mamiacuteferos las ceacutelulas de los individuos machos contienen un pan XY y las ceacutelulas de las hembras por un par XX En la especie humana cuya dotacioacuten cromosoacutemica es de 46 cromosomas cada ceacutelula somaacutetica contiene 22 pares de autosomas mas un par XX si se trata de una mujer y 22 pares de autosomas y un par XY si se trata de un varoacuten
La determinacioacuten sexual queda marcada en el momento de la fecundacioacuten y viene fijada por el tipo de gametos que se unen Las mujeres soacutelo produciraacuten un tipo de oacutevulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual X mientras que los varones formaraacuten dos tipos de espermatozoides
el 50 portadores de un cromosoma X y el 50 portadores de un cromosoma Y Al ser la fecundacioacuten producto del azar un oacutevulo puede unirse a cualquiera de los tipos de espermatozoides que se han producido por lo que en la mitad de los casos se formaran hembras y en otro 50 se formaran machos
Determinacioacuten cariotiacutepica En Himenoacutepteros sociales ( abejas avispas) el sexo viene determinado por la dotacioacuten cromosoacutemica los individuos diploides son hembras y los haploides son machos
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e Y presentan diferencias morfoloacutegicas ( el Y es mas pequentildeo que el X ) y tienen distinto contenido geacutenico Estaacuten compuestos por un segmento homoacutelogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial en este uacuteltimo se encuentran tanto los genes exclusivos del X caracteres ginaacutendricos como los del cromosoma Y caracteres holaacutendricos Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X como daltonismo hemofilia ictiosis estaacuten ligados al sexo
Daltonismo Consiste en la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el rojo y el verde Es un caraacutecter regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma X
Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
mantenga su capacidad de funcionar como un almaceacuten estable de informacioacuten Uno de los pocos momentos en los que los cromosomas interaccionan es durante el sobrecruzamiento cromosoacutemico (chromosomal crossover) durante el cual se recombinan El sobrecruzamiento cromosoacutemico ocurre cuando dos heacutelices de ADN se rompen se intercambian y se unen de nuevo
La recombinacioacuten permite a los cromosomas intercambiar informacioacuten geneacutetica y produce nuevas combinaciones de genes lo que aumenta la eficiencia de la seleccioacuten natural y puede ser importante en la evolucioacuten raacutepida de nuevas proteiacutenas Durante la profase I de la meiosis una vez que los cromosomas homoacutelogos estaacuten perfectamente apareados formando estructuras llamadas bivalentes se produce el fenoacutemeno de sobrecruzamiento o entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromaacutetidas homoacutelogas no hermanas (procedentes del padre y de la madre) intercambian material geneacutetico La recombinacioacuten geneacutetica resultante hace aumentar en gran medida la variacioacuten geneacutetica entre la descendencia de progenitores que se reproducen por viacutea sexual La recombinacioacuten geneacutetica tambieacuten puede estar implicada en la reparacioacuten del ADN en particular en la respuesta celular a las roturas de doble hebra (double-strand breaks)
La forma maacutes frecuente de sobrecruzamiento cromosoacutemico es la recombinacioacuten homoacuteloga en la que los dos cromosomas implicados comparten secuencias muy similares La recombinacioacuten no-homoacuteloga puede ser dantildeina para las ceacutelulas ya que puede producir translocaciones cromosoacutemicas y anomaliacuteas geneacuteticas La reaccioacuten de recombinacioacuten estaacute catalizada por enzimas conocidas como recombinadas tales como RAD51
El primer paso en el proceso de recombinacioacuten es una rotura de doble hebra causada bien por
una endonucleasa o por dantildeo en el ADN111
Posteriormente una serie de pasos catalizados en parte por la recombinada conducen a la unioacuten de las dos heacutelices formando al menos una unioacuten de Holliday en la que un segmento de una hebra simple es anillado con la hebra complementaria en la otra heacutelice La unioacuten de Holliday es una estructura de unioacuten tetraeacutedrica que puede moverse a lo largo del par de cromosomas intercambiando una hebra por otra La reaccioacuten de recombinacioacuten se detiene por el corte de la unioacuten y la reunioacuten de los segmentos de ADN liberados
112
Evolucioacuten del metabolismo de ADN
El ADN contiene la informacioacuten geneacutetica que permite a la mayoriacutea de los organismos vivientes funcionar crecer y reproducirse Sin embargo no estaacute claro durante cuaacutento tiempo ha ejercido esta funcioacuten en los ~3000 millones de antildeos de la historia de la vida ya que se ha propuesto que las formas de vida maacutes tempranas podriacutean haber utilizado ARN como material geneacutetico El ARN podriacutea haber funcionado como la parte central de un metabolismo primigenio ya que puede transmitir informacioacuten geneacutetica y simultaacuteneamente actuar como catalizador formando parte de las ribozimas Este antiguo Mundo de ARN donde los aacutecidos nucleicos funcionariacutean como catalizadores y como almacenes de informacioacuten geneacutetica podriacutea haber influido en la evolucioacuten del coacutedigo geneacutetico actual basado en cuatro nucleoacutetidos Esto se deberiacutea a que el nuacutemero de bases uacutenicas en un organismo es un compromiso entre un nuacutemero pequentildeo de bases (lo que aumentariacutea la precisioacuten de la replicacioacuten) y un nuacutemero grande de bases (que a su vez aumentariacutea la eficiencia cataliacutetica de las ribozimas)
Desgraciadamente no disponemos de evidencia directa de los sistemas geneacuteticos ancestrales porque la recuperacioacuten del ADN a partir de la mayor parte de los foacutesiles es imposible Esto se debe a que el ADN es capaz de sobrevivir en el medio ambiente durante menos de un milloacuten de antildeos y luego empieza a degradarse lentamente en fragmentos de menor tamantildeo en solucioacuten Algunas investigaciones pretenden que se ha obtenido ADN maacutes antiguo por ejemplo un informe sobre el aislamiento de una bacteria viable a partir de un cristal salino de 250 millones de antildeos de antiguumledad pero estos datos son controvertidos
Sin embargo pueden utilizarse herramientas de evolucioacuten molecular para inferir los genomas de organismos ancestrales a partir de organismos contemporaacuteneos En muchos casos estas inferencias son suficientemente fiables de manera que una biomoleacutecula codificada en un genoma ancestral puede resucitarse en el laboratorio para ser estudiada hoy Una vez que la biomoleacutecula ancestral se ha resucitado sus propiedades pueden ofrecer inferencias sobre ambientes y estilos de vida primigenios Este proceso se relaciona con el campo emergente de la paleogeneacutetica experimental
A pesar de todo el proceso de trabajo hacia atraacutes desde el presente tiene limitaciones inherentes razoacuten por la cual otros investigadores tratan de elucidar el mecanismo evolutivo trabajando desde el origen de la Tierra en adelante Dada suficiente informacioacuten sobre la quiacutemica en el cosmos la manera en la que las sustancias coacutesmicas podriacutean haberse depositado en la Tierra y las transformaciones que podriacutean haber tenido lugar en la superficie terrestre primigenia tal vez podriacuteamos ser capaces de aprender sobre los oriacutegenes para desarrollar modelos de evolucioacuten ulterior de la informacioacuten geneacutetica
GENEacuteTICA BAacuteSICA
En el ser humano la informacioacuten geneacutetica esta contenida ADN con el que se convierte en la estructura baacutesica de la herencia De una manera simplista el gen se puede definir una porcioacuten del ADN de diversa longitud que codifica para la siacutentesis de una cadena polipeptiacutedica
Los genes estaacuten localizados linealmente en los cromosomas y se denominan Locus al sitio especiacutefico que estos ocupan en dicho cromosoma Los locus en cromosomas homoacutelogos son llamados haacutelelos Como todo ser humano tiene dos copias de cada cromosoma pues posee 23 pares entonces tiene dos loti para los haacutelelos que codifican para cada caracteriacutesticas Estos haacutelelos estaacuten localizados en cada cromosoma del mismo par es decir en los cromosomas homoacutelogos el materno y el paterno
Cuando se encuentran muacuteltiples haacutelelos para un locus determinado Esto es lo que se conoce como polimorfismo y puede decirse entonces que dicho locus es polimoacuterfico dentro de esa poblacioacuten
La penetrancia y la expresividad de un gen son dos aspectos importantes a tener en cuenta a fin de entender el comportamiento de ciertas enfermedades geneacuteticas La expresividad se refiere a la capacidad que tiene el gen de manifestar su efecto En otras palabras significa la mayor o menor manifestacioacuten cliacutenica presente en un individuo El teacutermino expresividad variable hace referencia entonces a la variacioacuten en el grado de manifestacioacuten el cual puede ir de leve a severo La penetrancia por su parte mide la frecuencia de expresioacuten del gen dependiendo del influjo de factores no geneacuteticos Asiacute pues se dice que un gen tiene una penetrancia reducida cuando eacutesta es menor del 100 Esto explica por queacute algunos genes no se manifiestan auacuten estando presentes en el individuo Muchos de ellos requieren ciertas condiciones ambientales pues su manifestacioacuten depende del medio ambiente es decir de condiciones no geneacuteticas
El teacutermino pleitrofismo se refiere a la capacidad que tiene un gen de producir varias caracteriacutesticas distintas Es decir que es la manifestacioacuten de muacuteltiples efectos producidos por un mismo gen Los efectos pleiotroacutepicos de un gen explican que en ciertos siacutendromes dismoacuterficos un mismo individuo presente alteraciones multisisteacutemicas con un compromiso simultaacuteneo facial ocular auditivo o cardiaco por ejemplo
Por el contrario cuando una misma caracteriacutestica o patologiacutea es producida por el efecto de varios genes se habla entonces de epiacutetasis Es esa interaccioacuten de productos de genes localizados en diferentes loci lo que ocasiona que la accioacuten de un gen modifique la expresioacuten fenotiacutepica de otro
Por otra parte se ha definido genotipo a la constitucioacuten geneacutetica de un individuo mientras que la manifestacioacuten de este genotipo es denominada fenotipo Dicho fenotipo puede ser una caracteriacutestica bioquiacutemica fisioloacutegica o bien ser un rasgo fiacutesico especiacutefico Asiacute pues todo fenotipo siempre es el resultado de una expresioacuten genotiacutepica
Finalmente existen tres conceptos baacutesicos en geneacutetica que deben entenderse perfectamente para comprender mejor los mecanismos de herencia Estos son
1) Homocigosidad vs Heterocigosidad
Se dice que un individuo es homocigoto cuando tiene el mismo alelo en ambos loci es decir presenta las dos copias del mismo gen tanto en el cromosoma paterno como en el materno Por el contrario si tiene dos alelos distintos es un heterocigoto
2) Dominancia vs Recesividad
Si una caracteriacutestica es manifestada solamente cuando los genes estaacuten en estado homocigoto ( es decir se tienen las dos copias del mismo gen) se habla entonces de recesividad Pero si la caracteriacutestica o enfermedad es manifestada estando el gen en estado heterocigoto (es decir teniendo una sola copia del mismo gen) se habla entonces de dominancia
3) Autosoacutemico vs Ligado al sexo
Cuando el gen heredado se encuentra localizado en un cromosoma autosoacutemico esa clase de herencia se denomina autosoacutemico mientras que si estaacute localizado en el cromosoma X o en el Y se conoce como herencia ligada al sexo la cual puede ser ligada a X o ligada a Y En geneacutetica humana se habla maacutes de la herencia ligada a X simplemente porque la herencia ligada a Y no es muy comuacutenmente observada
Las enfermedades geneacuteticas pueden ser clasificadas en tres categoriacuteas
DEFECTOS CROMOSOMICOS Aquellas enfermedades en las cuales es posible demostrar alguna
anormalidad cromosoacutemica bien sea en el nuacutemero de cromosomas presentes o bien en la estructuracioacuten de algunos de ellos
ENFERMEDADES UNIGEacuteNICAS O MENDELIANAS Se refiere a aquellas que son debidas a la
presencia de una mutacioacuten de un gen uacutenico y especiacutefico las cuales presentan un mecanismo de herencia que puede ser dominante o recesivo o bien autosoacutemico o ligado al sexo
ENFERMEDADES MULTIFACTORIALES YO POLIGEacuteNICAS definen ciertas condiciones patoloacutegicas producto de la interaccioacuten de factores geneacuteticos y factores ambientales simultaacuteneamente
De esta clasificacioacuten se deduce que no toda enfermedad geneacutetica es necesariamente hereditaria aunque si lo son una muy buena proporcioacuten de ellas en las que es posible definir un mecanismo de herencia especiacutefico De alliacute se deduce la importancia de una buena historia meacutedica geneacutetica lo mismo que la correcta elaboracioacuten de un aacuterbol genealoacutegico en cada familia que tenga un problema geneacutetico Debemos resaltar el hecho de que recientemente se ha impulsado mucho la investigacioacuten sobre las enfermedades que producen limitaciones auditivos o visuales no soacutelo en Colombia sino en paiacuteses de Sur Ameacuterica Europa y Estados Unidos Muchos grupos cientiacuteficos estaacuten trabajando seriamente sobre varias de ellas entre las que se encuentra la enfermedad denominada Coroiacutederemias las Degeneraciones Maculares La Retinitis Pigmentosa algunas clases de Sorderas hereditarias defectos de Arcos branquiales el Siacutendrome de Waardenburg y el Siacutendrome de Usher
La Herencia del Sexo
La diferenciacioacuten sexual es la expresioacuten fenotiacutepica de un conjunto de factores geneacuteticos que determinan que el individuo sea capaz de producir uno u otro tipo de ceacutelulas sexuales Los individuos machos o de sexo masculino son los productores de espermatozoides los individuos hembras o de sexo femenino son los productores de oacutevulos y los individuos hermafroditas son capaces de producir los dos tipos de gametos
Determinacioacuten del sexo
o Determinacioacuten fenotiacutepica o Determinacioacuten geacutenica o Determinacioacuten cromosoacutemica o Determinacioacuten cariotiacutepica
Herencia ligada al sexo
o Daltonismo o Hemofilia
Herencia influida por el sexo
Determinacioacuten del sexo
Determinacioacuten fenotiacutepica En muchas especies la dotacioacuten geneacutetica no determina totalmente el tipo de sexo y son las condiciones ambientales las que realizan dicha determinacioacuten Muchas plantas superiores que producen flores hermafroditas pueden masculinizar o feminizar sus flores cuando se las trata con alguna fitohormona En algunos gusanos marinos de la clase Poliquetos los individuos joacutevenes son todo machos y los adultos todos hembras Ademaacutes cuando varias hembras crecen juntas en un ambiente cerrado las mas joacutevenes acaban transformaacutendose en machos por influencia de una ectohormona elaborada por los oacutevulos maduros En especies de ranas y sapos los machos son hermafroditas en su fase juvenil y las hembras adultas pueden pasar a hermafroditas e incluso a machos En Rana temporaria las larvas geneacuteticamente hembras que se desarrollan a 28C dan lugar a machos y las larvas geneacuteticamente machos y las larvas geneacuteticamente machos que se desarrollan a menos de 10C dan lugar a hembras
Determinacioacuten geacutenica En algunas especies la determinacioacuten sexual es producida por un gen con varios alelos Es el caso del pepinillo del diablo en el que se dan tres alelos para la sexualidad
o aD es el alelo dominante y determina masculinidad o a+ es el alelo intermedio y determina plantas monoicas (plantas con flores masculinas y
flores femeninas ) o ad es el alelo recesivo y determina la feminidad
Determinacioacuten cromosoacutemica El caso mas comuacuten de determinacioacuten sexual es aquel en el que los genes que determinan la sexualidad se reuacutenen en unos cromosomas determinados que se llaman cromosomas sexuales
En todas las ceacutelulas de un individuo excepto en los gametos existen dos series de cromosomas que forman parejas de homoacutelogos es decir su dotacioacuten cromosoacutemica que representamos por 2n
Al agrupar estas parejas de homoacutelogos existe un par de cromosomas que es diferente seguacuten estemos estudiando una hembra o un macho
Estos dos cromosomas que pueden ser identificados por su forma y tamantildeo como pertenecientes a uno de los dos sexos se denominan cromosomas sexuales mientras
que los restantes pares de cromosomas homoacutelogos que son iguales en tamantildeo y forma para ambos sexos de una misma especie se denominan autosomas La
representacioacuten graacutefica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al nuacutemero tamantildeo y forma constituye el CARIOTIPO
Los cromosomas sexuales se han denominado X e Y En los mamiacuteferos las ceacutelulas de los individuos machos contienen un pan XY y las ceacutelulas de las hembras por un par XX En la especie humana cuya dotacioacuten cromosoacutemica es de 46 cromosomas cada ceacutelula somaacutetica contiene 22 pares de autosomas mas un par XX si se trata de una mujer y 22 pares de autosomas y un par XY si se trata de un varoacuten
La determinacioacuten sexual queda marcada en el momento de la fecundacioacuten y viene fijada por el tipo de gametos que se unen Las mujeres soacutelo produciraacuten un tipo de oacutevulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual X mientras que los varones formaraacuten dos tipos de espermatozoides
el 50 portadores de un cromosoma X y el 50 portadores de un cromosoma Y Al ser la fecundacioacuten producto del azar un oacutevulo puede unirse a cualquiera de los tipos de espermatozoides que se han producido por lo que en la mitad de los casos se formaran hembras y en otro 50 se formaran machos
Determinacioacuten cariotiacutepica En Himenoacutepteros sociales ( abejas avispas) el sexo viene determinado por la dotacioacuten cromosoacutemica los individuos diploides son hembras y los haploides son machos
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e Y presentan diferencias morfoloacutegicas ( el Y es mas pequentildeo que el X ) y tienen distinto contenido geacutenico Estaacuten compuestos por un segmento homoacutelogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial en este uacuteltimo se encuentran tanto los genes exclusivos del X caracteres ginaacutendricos como los del cromosoma Y caracteres holaacutendricos Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X como daltonismo hemofilia ictiosis estaacuten ligados al sexo
Daltonismo Consiste en la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el rojo y el verde Es un caraacutecter regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma X
Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
En el ser humano la informacioacuten geneacutetica esta contenida ADN con el que se convierte en la estructura baacutesica de la herencia De una manera simplista el gen se puede definir una porcioacuten del ADN de diversa longitud que codifica para la siacutentesis de una cadena polipeptiacutedica
Los genes estaacuten localizados linealmente en los cromosomas y se denominan Locus al sitio especiacutefico que estos ocupan en dicho cromosoma Los locus en cromosomas homoacutelogos son llamados haacutelelos Como todo ser humano tiene dos copias de cada cromosoma pues posee 23 pares entonces tiene dos loti para los haacutelelos que codifican para cada caracteriacutesticas Estos haacutelelos estaacuten localizados en cada cromosoma del mismo par es decir en los cromosomas homoacutelogos el materno y el paterno
Cuando se encuentran muacuteltiples haacutelelos para un locus determinado Esto es lo que se conoce como polimorfismo y puede decirse entonces que dicho locus es polimoacuterfico dentro de esa poblacioacuten
La penetrancia y la expresividad de un gen son dos aspectos importantes a tener en cuenta a fin de entender el comportamiento de ciertas enfermedades geneacuteticas La expresividad se refiere a la capacidad que tiene el gen de manifestar su efecto En otras palabras significa la mayor o menor manifestacioacuten cliacutenica presente en un individuo El teacutermino expresividad variable hace referencia entonces a la variacioacuten en el grado de manifestacioacuten el cual puede ir de leve a severo La penetrancia por su parte mide la frecuencia de expresioacuten del gen dependiendo del influjo de factores no geneacuteticos Asiacute pues se dice que un gen tiene una penetrancia reducida cuando eacutesta es menor del 100 Esto explica por queacute algunos genes no se manifiestan auacuten estando presentes en el individuo Muchos de ellos requieren ciertas condiciones ambientales pues su manifestacioacuten depende del medio ambiente es decir de condiciones no geneacuteticas
El teacutermino pleitrofismo se refiere a la capacidad que tiene un gen de producir varias caracteriacutesticas distintas Es decir que es la manifestacioacuten de muacuteltiples efectos producidos por un mismo gen Los efectos pleiotroacutepicos de un gen explican que en ciertos siacutendromes dismoacuterficos un mismo individuo presente alteraciones multisisteacutemicas con un compromiso simultaacuteneo facial ocular auditivo o cardiaco por ejemplo
Por el contrario cuando una misma caracteriacutestica o patologiacutea es producida por el efecto de varios genes se habla entonces de epiacutetasis Es esa interaccioacuten de productos de genes localizados en diferentes loci lo que ocasiona que la accioacuten de un gen modifique la expresioacuten fenotiacutepica de otro
Por otra parte se ha definido genotipo a la constitucioacuten geneacutetica de un individuo mientras que la manifestacioacuten de este genotipo es denominada fenotipo Dicho fenotipo puede ser una caracteriacutestica bioquiacutemica fisioloacutegica o bien ser un rasgo fiacutesico especiacutefico Asiacute pues todo fenotipo siempre es el resultado de una expresioacuten genotiacutepica
Finalmente existen tres conceptos baacutesicos en geneacutetica que deben entenderse perfectamente para comprender mejor los mecanismos de herencia Estos son
1) Homocigosidad vs Heterocigosidad
Se dice que un individuo es homocigoto cuando tiene el mismo alelo en ambos loci es decir presenta las dos copias del mismo gen tanto en el cromosoma paterno como en el materno Por el contrario si tiene dos alelos distintos es un heterocigoto
2) Dominancia vs Recesividad
Si una caracteriacutestica es manifestada solamente cuando los genes estaacuten en estado homocigoto ( es decir se tienen las dos copias del mismo gen) se habla entonces de recesividad Pero si la caracteriacutestica o enfermedad es manifestada estando el gen en estado heterocigoto (es decir teniendo una sola copia del mismo gen) se habla entonces de dominancia
3) Autosoacutemico vs Ligado al sexo
Cuando el gen heredado se encuentra localizado en un cromosoma autosoacutemico esa clase de herencia se denomina autosoacutemico mientras que si estaacute localizado en el cromosoma X o en el Y se conoce como herencia ligada al sexo la cual puede ser ligada a X o ligada a Y En geneacutetica humana se habla maacutes de la herencia ligada a X simplemente porque la herencia ligada a Y no es muy comuacutenmente observada
Las enfermedades geneacuteticas pueden ser clasificadas en tres categoriacuteas
DEFECTOS CROMOSOMICOS Aquellas enfermedades en las cuales es posible demostrar alguna
anormalidad cromosoacutemica bien sea en el nuacutemero de cromosomas presentes o bien en la estructuracioacuten de algunos de ellos
ENFERMEDADES UNIGEacuteNICAS O MENDELIANAS Se refiere a aquellas que son debidas a la
presencia de una mutacioacuten de un gen uacutenico y especiacutefico las cuales presentan un mecanismo de herencia que puede ser dominante o recesivo o bien autosoacutemico o ligado al sexo
ENFERMEDADES MULTIFACTORIALES YO POLIGEacuteNICAS definen ciertas condiciones patoloacutegicas producto de la interaccioacuten de factores geneacuteticos y factores ambientales simultaacuteneamente
De esta clasificacioacuten se deduce que no toda enfermedad geneacutetica es necesariamente hereditaria aunque si lo son una muy buena proporcioacuten de ellas en las que es posible definir un mecanismo de herencia especiacutefico De alliacute se deduce la importancia de una buena historia meacutedica geneacutetica lo mismo que la correcta elaboracioacuten de un aacuterbol genealoacutegico en cada familia que tenga un problema geneacutetico Debemos resaltar el hecho de que recientemente se ha impulsado mucho la investigacioacuten sobre las enfermedades que producen limitaciones auditivos o visuales no soacutelo en Colombia sino en paiacuteses de Sur Ameacuterica Europa y Estados Unidos Muchos grupos cientiacuteficos estaacuten trabajando seriamente sobre varias de ellas entre las que se encuentra la enfermedad denominada Coroiacutederemias las Degeneraciones Maculares La Retinitis Pigmentosa algunas clases de Sorderas hereditarias defectos de Arcos branquiales el Siacutendrome de Waardenburg y el Siacutendrome de Usher
La Herencia del Sexo
La diferenciacioacuten sexual es la expresioacuten fenotiacutepica de un conjunto de factores geneacuteticos que determinan que el individuo sea capaz de producir uno u otro tipo de ceacutelulas sexuales Los individuos machos o de sexo masculino son los productores de espermatozoides los individuos hembras o de sexo femenino son los productores de oacutevulos y los individuos hermafroditas son capaces de producir los dos tipos de gametos
Determinacioacuten del sexo
o Determinacioacuten fenotiacutepica o Determinacioacuten geacutenica o Determinacioacuten cromosoacutemica o Determinacioacuten cariotiacutepica
Herencia ligada al sexo
o Daltonismo o Hemofilia
Herencia influida por el sexo
Determinacioacuten del sexo
Determinacioacuten fenotiacutepica En muchas especies la dotacioacuten geneacutetica no determina totalmente el tipo de sexo y son las condiciones ambientales las que realizan dicha determinacioacuten Muchas plantas superiores que producen flores hermafroditas pueden masculinizar o feminizar sus flores cuando se las trata con alguna fitohormona En algunos gusanos marinos de la clase Poliquetos los individuos joacutevenes son todo machos y los adultos todos hembras Ademaacutes cuando varias hembras crecen juntas en un ambiente cerrado las mas joacutevenes acaban transformaacutendose en machos por influencia de una ectohormona elaborada por los oacutevulos maduros En especies de ranas y sapos los machos son hermafroditas en su fase juvenil y las hembras adultas pueden pasar a hermafroditas e incluso a machos En Rana temporaria las larvas geneacuteticamente hembras que se desarrollan a 28C dan lugar a machos y las larvas geneacuteticamente machos y las larvas geneacuteticamente machos que se desarrollan a menos de 10C dan lugar a hembras
Determinacioacuten geacutenica En algunas especies la determinacioacuten sexual es producida por un gen con varios alelos Es el caso del pepinillo del diablo en el que se dan tres alelos para la sexualidad
o aD es el alelo dominante y determina masculinidad o a+ es el alelo intermedio y determina plantas monoicas (plantas con flores masculinas y
flores femeninas ) o ad es el alelo recesivo y determina la feminidad
Determinacioacuten cromosoacutemica El caso mas comuacuten de determinacioacuten sexual es aquel en el que los genes que determinan la sexualidad se reuacutenen en unos cromosomas determinados que se llaman cromosomas sexuales
En todas las ceacutelulas de un individuo excepto en los gametos existen dos series de cromosomas que forman parejas de homoacutelogos es decir su dotacioacuten cromosoacutemica que representamos por 2n
Al agrupar estas parejas de homoacutelogos existe un par de cromosomas que es diferente seguacuten estemos estudiando una hembra o un macho
Estos dos cromosomas que pueden ser identificados por su forma y tamantildeo como pertenecientes a uno de los dos sexos se denominan cromosomas sexuales mientras
que los restantes pares de cromosomas homoacutelogos que son iguales en tamantildeo y forma para ambos sexos de una misma especie se denominan autosomas La
representacioacuten graacutefica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al nuacutemero tamantildeo y forma constituye el CARIOTIPO
Los cromosomas sexuales se han denominado X e Y En los mamiacuteferos las ceacutelulas de los individuos machos contienen un pan XY y las ceacutelulas de las hembras por un par XX En la especie humana cuya dotacioacuten cromosoacutemica es de 46 cromosomas cada ceacutelula somaacutetica contiene 22 pares de autosomas mas un par XX si se trata de una mujer y 22 pares de autosomas y un par XY si se trata de un varoacuten
La determinacioacuten sexual queda marcada en el momento de la fecundacioacuten y viene fijada por el tipo de gametos que se unen Las mujeres soacutelo produciraacuten un tipo de oacutevulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual X mientras que los varones formaraacuten dos tipos de espermatozoides
el 50 portadores de un cromosoma X y el 50 portadores de un cromosoma Y Al ser la fecundacioacuten producto del azar un oacutevulo puede unirse a cualquiera de los tipos de espermatozoides que se han producido por lo que en la mitad de los casos se formaran hembras y en otro 50 se formaran machos
Determinacioacuten cariotiacutepica En Himenoacutepteros sociales ( abejas avispas) el sexo viene determinado por la dotacioacuten cromosoacutemica los individuos diploides son hembras y los haploides son machos
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e Y presentan diferencias morfoloacutegicas ( el Y es mas pequentildeo que el X ) y tienen distinto contenido geacutenico Estaacuten compuestos por un segmento homoacutelogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial en este uacuteltimo se encuentran tanto los genes exclusivos del X caracteres ginaacutendricos como los del cromosoma Y caracteres holaacutendricos Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X como daltonismo hemofilia ictiosis estaacuten ligados al sexo
Daltonismo Consiste en la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el rojo y el verde Es un caraacutecter regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma X
Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
DEFECTOS CROMOSOMICOS Aquellas enfermedades en las cuales es posible demostrar alguna
anormalidad cromosoacutemica bien sea en el nuacutemero de cromosomas presentes o bien en la estructuracioacuten de algunos de ellos
ENFERMEDADES UNIGEacuteNICAS O MENDELIANAS Se refiere a aquellas que son debidas a la
presencia de una mutacioacuten de un gen uacutenico y especiacutefico las cuales presentan un mecanismo de herencia que puede ser dominante o recesivo o bien autosoacutemico o ligado al sexo
ENFERMEDADES MULTIFACTORIALES YO POLIGEacuteNICAS definen ciertas condiciones patoloacutegicas producto de la interaccioacuten de factores geneacuteticos y factores ambientales simultaacuteneamente
De esta clasificacioacuten se deduce que no toda enfermedad geneacutetica es necesariamente hereditaria aunque si lo son una muy buena proporcioacuten de ellas en las que es posible definir un mecanismo de herencia especiacutefico De alliacute se deduce la importancia de una buena historia meacutedica geneacutetica lo mismo que la correcta elaboracioacuten de un aacuterbol genealoacutegico en cada familia que tenga un problema geneacutetico Debemos resaltar el hecho de que recientemente se ha impulsado mucho la investigacioacuten sobre las enfermedades que producen limitaciones auditivos o visuales no soacutelo en Colombia sino en paiacuteses de Sur Ameacuterica Europa y Estados Unidos Muchos grupos cientiacuteficos estaacuten trabajando seriamente sobre varias de ellas entre las que se encuentra la enfermedad denominada Coroiacutederemias las Degeneraciones Maculares La Retinitis Pigmentosa algunas clases de Sorderas hereditarias defectos de Arcos branquiales el Siacutendrome de Waardenburg y el Siacutendrome de Usher
La Herencia del Sexo
La diferenciacioacuten sexual es la expresioacuten fenotiacutepica de un conjunto de factores geneacuteticos que determinan que el individuo sea capaz de producir uno u otro tipo de ceacutelulas sexuales Los individuos machos o de sexo masculino son los productores de espermatozoides los individuos hembras o de sexo femenino son los productores de oacutevulos y los individuos hermafroditas son capaces de producir los dos tipos de gametos
Determinacioacuten del sexo
o Determinacioacuten fenotiacutepica o Determinacioacuten geacutenica o Determinacioacuten cromosoacutemica o Determinacioacuten cariotiacutepica
Herencia ligada al sexo
o Daltonismo o Hemofilia
Herencia influida por el sexo
Determinacioacuten del sexo
Determinacioacuten fenotiacutepica En muchas especies la dotacioacuten geneacutetica no determina totalmente el tipo de sexo y son las condiciones ambientales las que realizan dicha determinacioacuten Muchas plantas superiores que producen flores hermafroditas pueden masculinizar o feminizar sus flores cuando se las trata con alguna fitohormona En algunos gusanos marinos de la clase Poliquetos los individuos joacutevenes son todo machos y los adultos todos hembras Ademaacutes cuando varias hembras crecen juntas en un ambiente cerrado las mas joacutevenes acaban transformaacutendose en machos por influencia de una ectohormona elaborada por los oacutevulos maduros En especies de ranas y sapos los machos son hermafroditas en su fase juvenil y las hembras adultas pueden pasar a hermafroditas e incluso a machos En Rana temporaria las larvas geneacuteticamente hembras que se desarrollan a 28C dan lugar a machos y las larvas geneacuteticamente machos y las larvas geneacuteticamente machos que se desarrollan a menos de 10C dan lugar a hembras
Determinacioacuten geacutenica En algunas especies la determinacioacuten sexual es producida por un gen con varios alelos Es el caso del pepinillo del diablo en el que se dan tres alelos para la sexualidad
o aD es el alelo dominante y determina masculinidad o a+ es el alelo intermedio y determina plantas monoicas (plantas con flores masculinas y
flores femeninas ) o ad es el alelo recesivo y determina la feminidad
Determinacioacuten cromosoacutemica El caso mas comuacuten de determinacioacuten sexual es aquel en el que los genes que determinan la sexualidad se reuacutenen en unos cromosomas determinados que se llaman cromosomas sexuales
En todas las ceacutelulas de un individuo excepto en los gametos existen dos series de cromosomas que forman parejas de homoacutelogos es decir su dotacioacuten cromosoacutemica que representamos por 2n
Al agrupar estas parejas de homoacutelogos existe un par de cromosomas que es diferente seguacuten estemos estudiando una hembra o un macho
Estos dos cromosomas que pueden ser identificados por su forma y tamantildeo como pertenecientes a uno de los dos sexos se denominan cromosomas sexuales mientras
que los restantes pares de cromosomas homoacutelogos que son iguales en tamantildeo y forma para ambos sexos de una misma especie se denominan autosomas La
representacioacuten graacutefica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al nuacutemero tamantildeo y forma constituye el CARIOTIPO
Los cromosomas sexuales se han denominado X e Y En los mamiacuteferos las ceacutelulas de los individuos machos contienen un pan XY y las ceacutelulas de las hembras por un par XX En la especie humana cuya dotacioacuten cromosoacutemica es de 46 cromosomas cada ceacutelula somaacutetica contiene 22 pares de autosomas mas un par XX si se trata de una mujer y 22 pares de autosomas y un par XY si se trata de un varoacuten
La determinacioacuten sexual queda marcada en el momento de la fecundacioacuten y viene fijada por el tipo de gametos que se unen Las mujeres soacutelo produciraacuten un tipo de oacutevulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual X mientras que los varones formaraacuten dos tipos de espermatozoides
el 50 portadores de un cromosoma X y el 50 portadores de un cromosoma Y Al ser la fecundacioacuten producto del azar un oacutevulo puede unirse a cualquiera de los tipos de espermatozoides que se han producido por lo que en la mitad de los casos se formaran hembras y en otro 50 se formaran machos
Determinacioacuten cariotiacutepica En Himenoacutepteros sociales ( abejas avispas) el sexo viene determinado por la dotacioacuten cromosoacutemica los individuos diploides son hembras y los haploides son machos
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e Y presentan diferencias morfoloacutegicas ( el Y es mas pequentildeo que el X ) y tienen distinto contenido geacutenico Estaacuten compuestos por un segmento homoacutelogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial en este uacuteltimo se encuentran tanto los genes exclusivos del X caracteres ginaacutendricos como los del cromosoma Y caracteres holaacutendricos Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X como daltonismo hemofilia ictiosis estaacuten ligados al sexo
Daltonismo Consiste en la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el rojo y el verde Es un caraacutecter regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma X
Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
La diferenciacioacuten sexual es la expresioacuten fenotiacutepica de un conjunto de factores geneacuteticos que determinan que el individuo sea capaz de producir uno u otro tipo de ceacutelulas sexuales Los individuos machos o de sexo masculino son los productores de espermatozoides los individuos hembras o de sexo femenino son los productores de oacutevulos y los individuos hermafroditas son capaces de producir los dos tipos de gametos
Determinacioacuten del sexo
o Determinacioacuten fenotiacutepica o Determinacioacuten geacutenica o Determinacioacuten cromosoacutemica o Determinacioacuten cariotiacutepica
Herencia ligada al sexo
o Daltonismo o Hemofilia
Herencia influida por el sexo
Determinacioacuten del sexo
Determinacioacuten fenotiacutepica En muchas especies la dotacioacuten geneacutetica no determina totalmente el tipo de sexo y son las condiciones ambientales las que realizan dicha determinacioacuten Muchas plantas superiores que producen flores hermafroditas pueden masculinizar o feminizar sus flores cuando se las trata con alguna fitohormona En algunos gusanos marinos de la clase Poliquetos los individuos joacutevenes son todo machos y los adultos todos hembras Ademaacutes cuando varias hembras crecen juntas en un ambiente cerrado las mas joacutevenes acaban transformaacutendose en machos por influencia de una ectohormona elaborada por los oacutevulos maduros En especies de ranas y sapos los machos son hermafroditas en su fase juvenil y las hembras adultas pueden pasar a hermafroditas e incluso a machos En Rana temporaria las larvas geneacuteticamente hembras que se desarrollan a 28C dan lugar a machos y las larvas geneacuteticamente machos y las larvas geneacuteticamente machos que se desarrollan a menos de 10C dan lugar a hembras
Determinacioacuten geacutenica En algunas especies la determinacioacuten sexual es producida por un gen con varios alelos Es el caso del pepinillo del diablo en el que se dan tres alelos para la sexualidad
o aD es el alelo dominante y determina masculinidad o a+ es el alelo intermedio y determina plantas monoicas (plantas con flores masculinas y
flores femeninas ) o ad es el alelo recesivo y determina la feminidad
Determinacioacuten cromosoacutemica El caso mas comuacuten de determinacioacuten sexual es aquel en el que los genes que determinan la sexualidad se reuacutenen en unos cromosomas determinados que se llaman cromosomas sexuales
En todas las ceacutelulas de un individuo excepto en los gametos existen dos series de cromosomas que forman parejas de homoacutelogos es decir su dotacioacuten cromosoacutemica que representamos por 2n
Al agrupar estas parejas de homoacutelogos existe un par de cromosomas que es diferente seguacuten estemos estudiando una hembra o un macho
Estos dos cromosomas que pueden ser identificados por su forma y tamantildeo como pertenecientes a uno de los dos sexos se denominan cromosomas sexuales mientras
que los restantes pares de cromosomas homoacutelogos que son iguales en tamantildeo y forma para ambos sexos de una misma especie se denominan autosomas La
representacioacuten graacutefica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al nuacutemero tamantildeo y forma constituye el CARIOTIPO
Los cromosomas sexuales se han denominado X e Y En los mamiacuteferos las ceacutelulas de los individuos machos contienen un pan XY y las ceacutelulas de las hembras por un par XX En la especie humana cuya dotacioacuten cromosoacutemica es de 46 cromosomas cada ceacutelula somaacutetica contiene 22 pares de autosomas mas un par XX si se trata de una mujer y 22 pares de autosomas y un par XY si se trata de un varoacuten
La determinacioacuten sexual queda marcada en el momento de la fecundacioacuten y viene fijada por el tipo de gametos que se unen Las mujeres soacutelo produciraacuten un tipo de oacutevulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual X mientras que los varones formaraacuten dos tipos de espermatozoides
el 50 portadores de un cromosoma X y el 50 portadores de un cromosoma Y Al ser la fecundacioacuten producto del azar un oacutevulo puede unirse a cualquiera de los tipos de espermatozoides que se han producido por lo que en la mitad de los casos se formaran hembras y en otro 50 se formaran machos
Determinacioacuten cariotiacutepica En Himenoacutepteros sociales ( abejas avispas) el sexo viene determinado por la dotacioacuten cromosoacutemica los individuos diploides son hembras y los haploides son machos
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e Y presentan diferencias morfoloacutegicas ( el Y es mas pequentildeo que el X ) y tienen distinto contenido geacutenico Estaacuten compuestos por un segmento homoacutelogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial en este uacuteltimo se encuentran tanto los genes exclusivos del X caracteres ginaacutendricos como los del cromosoma Y caracteres holaacutendricos Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X como daltonismo hemofilia ictiosis estaacuten ligados al sexo
Daltonismo Consiste en la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el rojo y el verde Es un caraacutecter regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma X
Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
Estos dos cromosomas que pueden ser identificados por su forma y tamantildeo como pertenecientes a uno de los dos sexos se denominan cromosomas sexuales mientras
que los restantes pares de cromosomas homoacutelogos que son iguales en tamantildeo y forma para ambos sexos de una misma especie se denominan autosomas La
representacioacuten graacutefica de todos los cromosomas de un individuo en cuanto al nuacutemero tamantildeo y forma constituye el CARIOTIPO
Los cromosomas sexuales se han denominado X e Y En los mamiacuteferos las ceacutelulas de los individuos machos contienen un pan XY y las ceacutelulas de las hembras por un par XX En la especie humana cuya dotacioacuten cromosoacutemica es de 46 cromosomas cada ceacutelula somaacutetica contiene 22 pares de autosomas mas un par XX si se trata de una mujer y 22 pares de autosomas y un par XY si se trata de un varoacuten
La determinacioacuten sexual queda marcada en el momento de la fecundacioacuten y viene fijada por el tipo de gametos que se unen Las mujeres soacutelo produciraacuten un tipo de oacutevulo con 22 autosomas y un cromosoma sexual X mientras que los varones formaraacuten dos tipos de espermatozoides
el 50 portadores de un cromosoma X y el 50 portadores de un cromosoma Y Al ser la fecundacioacuten producto del azar un oacutevulo puede unirse a cualquiera de los tipos de espermatozoides que se han producido por lo que en la mitad de los casos se formaran hembras y en otro 50 se formaran machos
Determinacioacuten cariotiacutepica En Himenoacutepteros sociales ( abejas avispas) el sexo viene determinado por la dotacioacuten cromosoacutemica los individuos diploides son hembras y los haploides son machos
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e Y presentan diferencias morfoloacutegicas ( el Y es mas pequentildeo que el X ) y tienen distinto contenido geacutenico Estaacuten compuestos por un segmento homoacutelogo donde se localizan genes que regulan los mismos caracteres y otro segmento diferencial en este uacuteltimo se encuentran tanto los genes exclusivos del X caracteres ginaacutendricos como los del cromosoma Y caracteres holaacutendricos Los caracteres cuyos genes se localizan en el segmento diferencial del cromosoma X como daltonismo hemofilia ictiosis estaacuten ligados al sexo
Daltonismo Consiste en la incapacidad de distinguir determinados colores especialmente el rojo y el verde Es un caraacutecter regulado por un gen recesivo localizado en el segmento diferencial del cromosoma X
Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
MUJER HOMBRE
XDXD visioacuten normal XD Y visioacuten normal
XDXd normalportadora Xd Y daltoacutenico
XdXd daltoacutenica
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de coagular la sangre debido a la mutacioacuten de uno de los factores proteicos Igual que en el daltonismo se trata de un caraacutecter recesivo y afecta
fundamentalmente a los varones ya que las posibles mujeres hemofiacutelicas Xh Xh no llegan a nacer pues esta combinacioacuten homocigoacutetica recesiva es letal en el estado embrionario Los genotipos y fenotipos posibles son
MUJER HOMBRE
XHXH normales XH Y normal
XHXh normalportadora Xh Y hemofiacutelico
XhXh hemofiacutelica (no nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas o en las zonas homoacutelogas de los cromosomas sexuales se expresan de manera distinta seguacuten se presenten en los machos o en las hembras Generalmente este distinto comportamiento se debe a la accioacuten de las hormonas sexuales masculinas Como ejemplo de estos caracteres podemos citar en los hombres la calvicie un mechoacuten de pelo blanco y la longitud del dedo iacutendice Si llamamos A al gen de pelo normal y a al gen de la calvicie El gen a es dominante en hombres y
recesivo en mujeres Seguacuten esto tendremos los siguientes genotipos y fenotipos para el pelo
Genotipo Hombres Mujeres
AA Normal Normal
Aa Calvo Normal
aa Calvo Calva
GENES LIGADOS
A medida que se avanzoacute en la investigacioacuten sobre la herencia se fue descubriendo que existiacutean pares de genes que no se heredaban en las proporciones que habiacutea encontrado Mendel Y por lo tanto no se cumple siempre la tercera ley Esta ley se cumple cuando los caracteres elegidos estaacuten regulados por genes situados en distintos cromosomas Como se aprecia en el esquema los dos caracteres elegidos por Mendel color de la semilla A y forma de la semilla B se encuentran en distintos cromosomas y por lo tanto el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro clase de gametos (AB Ab aB ab ) En cambio si los genes que estamos estudiando se encuentran localizados en el mismo cromosoma un individuo que tuviera el mismo genotipo dihiacutebrido AaBb soacutelo formaraacute dos clases de gametos en el caso concreto del esquema se formaraacuten los gametos con las combinaciones AB ab
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
En el caso concreto de las semillas de guisantes como se ve en el esquema siguiente en el que se ha utilizado la teacutecnica del retrocruzamiento o cruce de prueba tendriacuteamos estos resultados
Si los genes fueran independientes el individuo dihiacutebrido AaBb formaraacute cuatro posibles gametos que daraacuten origen a cuatro fenotipos posibles amarillo-liso amarillo - rugoso verde - liso verde - rugoso
Si los genes estaacuten ligados el individuo dihiacutebrido formaraacute solamente dos tipos de gametos y se obtendraacuten solamente dos fenotipos amarillo-liso y verde- rugoso
Hoy en diacutea sabemos que los cromosomas son portadores de un nuacutemero elevado de genes por lo tanto cuando un cromosoma es heredado por un hijo tambieacuten son heredados todos sus genes y en este caso su comportamiento no sigue la Tercera Ley de Mendel es decir no se segregan independientemente A los genes que estaacuten localizados en el mismo cromosoma se les llama genes ligados Los genes ligados pueden encontrarse en fase de acoplamiento alelos dominantes en el mismo cromosoma o en fase de repulsioacuten alelo dominante de un caraacutecter junto al recesivo para el otro caraacutecter
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
MUTACIONES Una mutacioacuten es un cambio heredable en el material geneacutetico de una ceacutelula
En la naturaleza las mutaciones se originan al azar y aunque las causas siguen siendo inciertas se conocen bastantes agentes externos mutaacutegenos que pueden producir mutaciones como las radiaciones ambientales y sustancias quiacutemicas Una mutacioacuten en una ceacutelula somaacutetica puede provocar alteraciones en el organismo en el que se presente pero desaparece en el momento en que muere el individuo en que se originoacute Sin embargo las mutaciones en las ceacutelulas sexuales oacutevulos y espermatozoides pueden transmitirse como rasgos hereditarios diferenciadores a los descendientes del organismo en los que tuvo lugar la mutacioacuten
Se distinguen varios tipos de mutaciones en funcioacuten de los cambios que sufre el material geneacutetico
1 Mutaciones cromosoacutemicas Este tipo de mutaciones provoca cambios en la estructura de los
cromosomas o Delecioacuten Implica la peacuterdida de un trozo de cromosoma los efectos que se producen en
el fenotipo estaacuten en funcioacuten de los genes que se pierden o Duplicacioacuten En este caso existe un trozo de cromosoma repetido
2 Mutaciones genoacutemicas Este tipo de mutaciones afectan a la dotacioacuten cromosoacutemica de un
individuo es decir los individuos que las presentan tienen en sus ceacutelulas un nuacutemero distinto de cromosomas al que es propio de su especie No son mutaciones propiamente dichas porque no hay cambio de material geneacutetico sino una aberracioacuten la cual suele ser el resultado de una separacioacuten anormal de los cromosomas durante la meiosis con lo que podemos encontrarnos individuos triploides (3n) tetraploides (4n) etc
Estos poliploides asiacute formados son geneacuteticamente muy interesantes en las plantas cultivadas y hoy en diacutea la mayoriacutea de variedades gigantes de fresones tomates trigo que existen en el mercado tienen este origen
En el hombre existen varios siacutendromes provocados por la no separacioacuten de una pareja de
cromosoma homoacutelogos durante la meiosis con lo cual permanecen unidos y se desplazan juntos a un mismo gameto provocando lo que se denomina trisomiacutea es decir un individuo con un
cromosoma triplicado En los siguientes esquemas tenemos las trisomiacuteas maacutes frecuentes tanto en los autosomas como en los cromosomas sexuales
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
ALTERACIONES EN LOS AUTOSOMAS
SIacuteNDROME TIPO DE MUTACIOacuteN
Caracteriacutesticas y siacutentomas de la mutacioacuten
Siacutendrome de Down Trisomiacutea 21 Retraso mental ojos oblicuos piel rugosa crecimiento retardado
Siacutendrome de Edwars Trisomiacutea 18 Anomaliacuteas en la forma de la cabeza boca pequentildea mentoacuten huido lesiones cardiacas
Siacutendrome de Patau Trisomiacutea 13 oacute 15 Labio leporino lesiones cardiacas polidactilia
ALTERACIONES EN LOS CROMOSOMAS SEXUALES
Siacutendrome de Klinefelter
44 autosomas + XXY Escaso desarrollo de las goacutenadas aspecto eunocoide
Siacutendrome del duplo Y
44 autosomas + XYY Elevada estatura personalidad infantil bajo coeficiente intelectual tendencia a la agresividad y al comportamiento antisocial
Siacutendrome de Turner
44 autosomas + X Aspecto hombruno atrofia de ovarios enanismo
Siacutendrome de Triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales externos
3 Mutaciones geacutenicas Son las verdaderas mutaciones porque se produce un cambio en la
estructura del ADN A pesar de todos los sistemas destinados a prevenir y corregir los posibles errores de vez en cuando se produce alguno en la reacuteplica bien por colocarse una Citosina (C) en lugar de una Timina (T) o una Adenina (A) en lugar de una Guanina (G) o bien porque el mecanismo de replicacioacuten se salta algunas bases y aparece una mella en la copia O se unen dos bases de Timina formando un diacutemero
4 Aunque se trate de un cambio de un nucleoacutetido por otro supondraacute una alteracioacuten en la secuencia de un gen que se traduce posteriormente en una modificacioacuten de la secuencia de aminoaacutecidos de una proteiacutena
5 Al transcribirse la mutacioacuten al menos un triplete del ARNm se encuentra modificado y su traduccioacuten da lugar a que se incorpore un aminoaacutecido distinto del normal en la cadena
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
polipeptiacutedica Es un cambio que aunque la mayoriacutea de las veces va a ser perjudicial en contadas ocasiones puede provocar que mejore un gen y gracias a esta caracteriacutestica se sintetice una proteiacutena distinta que tenga propiedades distintas o participe en la formacioacuten de estructuras maacutes eficaces
6 En estos casos raros pero esenciales para la evolucioacuten de las especies los individuos
portadores de la mutacioacuten poseen ventajas adaptativas respecto a sus congeacuteneres por lo que el gen mutado es posible que con el tiempo y gracias a la seleccioacuten natural sustituya al gen original en la mayoriacutea de los individuos que componen la poblacioacuten
PROBLEMAS DE GENEacuteTICA
Herencia de un caraacutecter
1 Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmacioacuten El color de tipo comuacuten del cuerpo de la Drosophila estaacute determinado por el gen dominante N su alelo recesivo n produce cuerpo de color negro Cuando una mosca tipo comuacuten de raza
pura se cruza con otra de cuerpo negro la fraccioacuten de la segunda generacioacuten que se espera sea heterocigoacutetica es 12
2 En el hombre el color pardo de los ojos A domina sobre el color azul a Una pareja
en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules Averiguar
o El genotipo del padre o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules
3 Como Mendel descubrioacute las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde En los experimentos siguientes padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia
Parentales Amarillo Verde
A amarillo x verde 82 78
B amarillo x amarillo 118 39
C verde x verde 0 50
D amarillo x verde 74 0
E amarillo x amarillo 90 0
o Dar los genotipos maacutes probables de cada parental o En los cruces B D E indiacutequese queacute proporcioacuten de la descendencia amarilla
producida en cada uno de ellos se esperariacutea que produjera descendientes verdes por autopolinizacioacuten
4 La acondroplasia es una anomaliacutea determinada por un gen autosoacutemico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana Dos enanos acondroplaacutesicos tienen dos hijos uno acondroplaacutesico y otro normal
o La acondroplasia es un caraacutecter dominante o recesivo Por queacute o Cuaacutel es el genotipo de cada uno de los progenitores Por queacute o Cuaacutel es la probabilidad de que el proacuteximo descendiente de la pareja sea normal
Y de queacute sea acondroplaacutesico Hacer un esquema del cruzamiento
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
5 La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metaboacutelico que se hereda con caraacutecter autosoacutemico recesivo Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU
o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teoacutericamente pueden dar un descendiente afectado de FCU
o A cuaacutel de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito o Cuaacutel es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca tambieacuten la enfermedad o Cuaacutel seraacute la probabilidad de queacute un hijo normal (sano) de estos padres sea portador
heterocigoacutetico para FCU
6 La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo Del apareamiento entre un toro y una vaca ambos hiacutebridos queacute proporciones genotiacutepicas se esperan en la F2 adulta Los becerros amputados mueren al nacer
7 El albinismo es un caraacutecter recesivo con respecto a la pigmentacioacuten normal Cuaacutel seriacutea la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos
o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina o Si se casa con una prima hermana de pigmentacioacuten normal pero cuyos abuelos
comunes eran albinos
8 Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigoacuteticas para el color de las flores
Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra flores rojas Sentildeale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas sabiendo que B es el gen responsable del color marfil R es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B
son equipotentes ( herencia intermedia)
9 Coacutemo pueden diferenciarse dos individuos uno homocigoacutetico de otro heterocigoacutetico que presentan el mismo fenotipo Razonar la respuesta
Herencia de dos caracteres
1 El pelo oscuro y el color marroacuten de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules Un varoacuten de estas caracteriacutesticas tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones y el otro ojos azules y pelo oscuro
o Cuaacutel es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones Razonar la respuesta
2 En el tomate el color puacuterpura del tallo estaacute determinado por un alelo autosoacutemico dominante A El alelo recesivo a determina tallo de color verde Otro gen autosoacutemico independiente controla la forma de la hoja el alelo dominante C determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo c determina hoja con borde entero
En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes En cada caso indique cuaacuteles son los genotipos de los progenitores y por queacute
Fenotipos de los progenitores
puacuterpura recortada
Puacuterpura entera
Verde recortada
Verde entera
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
puacuterpura recortada x verde recortada
321 101 310 107
puacuterpura recortada x puacuterpura recortada
144 48 50 18
puacuterpura recortada x verde recortada
722 231 0 0
3
4 En las plantas de guisante el alelo L que indica semillas lisas es dominante sobre el alelo l que indica semillas rugosas y el alelo A que indica color amarillo es dominante sobre el alelo a que indica color verde Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo
con una variedad pura rugosa de color verde o cuaacutel es el genotipo y el fenotipo de la primera generacioacuten filial (F1) o Indicar los fenotipos de la segunda generacioacuten (F2) y la proporcioacuten de cada uno de
ellos que resulta de la autofecundacioacuten de las plantas de la F1
5 Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores El apareamiento de pollos trepadores entre siacute produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales Explicar el fenoacutemeno de forma razonada
6 En el guisante los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca Cuaacutel seraacute la proporcioacuten de plantas doble homocigoacuteticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos liacuteneas puras una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja Indicar el genotipo de todas las plantas homocigoacuteticas que pueden aparecer en la F2 Razonar la respuesta
7 El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia del factor R dominante sobre su alelo r para el amarillo El enanismo se debe a un gen recesivo d Se dispone de una variedad homocigoacutetica de pulpa amarilla y tamantildeo normal y otra enana de pulpa roja
o Podriacutea obtenerse a partir de las variedades disponibles una variedad homocigoacutetica de pulpa roja y tamantildeo normal
o Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano Razoacutenese la respuesta
8 La miopiacutea es debida a un gen dominante al igual que el fenotipo Rh+ Una mujer de visioacuten normal Rh+ hija de un hombre Rh- tiene descendencia con un varoacuten miope heterocigoto y Rh- Estableacutezcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja
9 La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros antildeos de vida cuando se encuentra en condicioacuten homocigoacutetica Se piensa que los dedos anormalmente cortos braquifalangiase deben al genotipo heterocigoacutetico para un gen letal siendo normal el individuo BB Cuaacuteles son los fenotipos esperados entre nintildeos adolescentes hijos de padres braquifalaacutengicos y heterocigoacuteticos para la enfermedad de Tay-Sachs
10 Dos condiciones anormales en el hombre que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre teniacutea ojos normales se casoacute con una mujer sin cataratas pero con huesos fraacutegiles cuyo padre teniacutea huesos normales Cuaacutel es la probabilidad de
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
o Tener un hijo completamente normal o Que tenga cataratas y huesos normales o Que tenga ojos normales y huesos fraacutegiles o Que padezca ambas enfermedades
11 Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes El genotipo oo genera un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado obeso su alelo dominante O da lugar a crecimiento normal El genotipo recesivo aa tambieacuten produce un ratoacuten gordo y esteacuteril llamado adiposo mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal Queacute proporciones fenotiacutepicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1 siendo los padres de genotipo OoAa
SERIES ALEacuteLICAS
Alelos muacuteltiples
Hasta ahora en todos los casos vistos un gen teniacutea dos formas diferentes de expresarse pero puede ocurrir que un mismo gen tenga muacuteltiples formas de presentarse en cuyo caso decimos que tenemos una serie de alelos muacuteltiples En estos casos ha de establecerse la jerarquiacutea de dominancia de unos
alelos sobre otros
Los alelos muacuteltiples maacutes conocidos dentro de la especie humana son los de los grupos sanguiacuteneos AB0 Existen tres formas aleacutelicas representadas por los alelos A B 0 Los alelos A y B son
codominantes entre siacute y su caracteriacutestica principal es que cada uno de ellos codifica la siacutentesis de una proteiacutena especiacutefica que se localiza en la superficie de los gloacutebulos rojos son el antiacutegeno A y el antiacutegeno B La forma aleacutelica 0 es recesiva con respecto a los alelos A y B y a su vez no produce ninguacuten antiacutegeno La jerarquiacutea de dominancia en este caso es
A = B gt 0
Genotipo AA A0 BB B0 AB 00
Fenotipo A B AB 0
Problemas de series aleacutelicas
1 Si un hombre de grupo sanguiacuteneo AB se casa con una mujer de grupo A cuyo padre era de grupo 0 Queacute grupos sanguiacuteneos se puede esperar entre sus hijos y con queacute frecuencia
2 Un hombre de grupo sanguiacuteneo A y una mujer de grupo sanguiacuteneo B tienen cuatro hijos de los cuales uno pertenece al grupo AB otro al 0 otro al B y otro al A Sentildealar razonadamente el genotipo de los padres
3 La herencia del color de la piel en las reses estaacute determinado por una serie de alelos muacuteltiples con la siguiente jerarquiacutea de dominancia
S gt sh gt sc gt s
El alelo S determina una banda de color blanco alrededor del cuerpo que se denomina cinturoacuten holandeacutes El alelo sh produce manchas tipo Hereford el color soacutelido es el resultado del alelo sc y las manchas tipo Holstein estaacuten producidas por el alelo s
Machos con cinturoacuten holandeacutes homocigoacuteticos son cruzados con hembras tipo Holstein Las
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
hembras de la F1 son cruzadas con machos tipo Hereford de genotipo sh sc Predecir las frecuencias genotiacutepicas y fenotiacutepicas de la descendencia
4 Una serie de alelos muacuteltiples gobierna la intensidad de la pigmentacioacuten en el ratoacuten D= color completo d= color diluiacutedo y dl= es letal en homocigosis El orden de dominancia es
D gt d gt dl
Un ratoacuten de color completo portador del gen letal es apareado con un individuo de color diluiacutedo tambieacuten portador del gen letal La F1 es cruzada con el padre diluido
o Queacute proporcioacuten fenotiacutepica puede esperarse de la descendencia viable o Queacute porcentaje de la descendencia con color completo es portadora del gen letal o Queacute porcentaje de la descendencia con color diluido lleva el gen letal
5 El color de la concha de un molusco estaacute controlado por una serie aleacutelica que determina los siguientes fenotipos marroacuten rosa amarillo intenso y amarillo paacutelido Se hicieron cruzamientos entre varias razas puras obteniendo la siguiente descendencia
PARENTALES F1
rosa x a intenso ROSA
rosa x a paacutelido ROSA
a intenso x a paacutelido A INTENSO
marroacuten x rosa ROSA
marroacuten x a paacutelido MARROacuteN
6 o Interpretar los resultados o Se puso a aparear un individuo de color amarillo intenso con otros dos uno de
fenotipo amarillo intenso y otro rosa El individuo amarillo intenso deja 16 descendientes que son 4 amarillo intenso 8 rosa 4 amarillo paacutelido suponiendo que soacutelo uno de los otros dos individuos actuoacute como padre
cuaacutel seraacute su fenotipo
Queacute genotipos presentan el padre la madre y los descendientes
7 El sistema de grupos sanguiacuteneos AB0 estaacute determinado por tres alelos A B 0 1 Indicar las proporciones fenotiacutepicas que se espera en la descendencia de los
cruzamientos siguientes
AA x AB
AA x B0
AA x A0
A0 x A0
A0 x AB 2 En una cliacutenica se mezclan por error 4 recieacuten nacidos Los grupos sanguiacuteneos de estos
nintildeos son 0 A B AB Los grupos sanguiacuteneos de las cuatro parejas de padres son
AB x 0
A x 0
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
A x AB
0 x0
Indicar queacute nintildeo corresponde a cada pareja
8
9 En la familia de la ilustracioacuten se indican los grupos sanguiacuteneos de cada individuo ( los hombres se representan con un cuadrado y las mujeres con un ciacuterculo ) Uno de los miembros de la genealogiacutea tiene un grupo sanguiacuteneo no explicable en base al tipo de herencia del caraacutecter Indicar de queacute persona se trata Indicar cuaacutel de estas dos explicaciones es la maacutes probable
o La persona en cuestioacuten es hijohija extramatrimonial de la persona que figura como su madre en la genealogiacutea
o Hubo una confusioacuten (cambio de nintildeoa) en la cliacutenica en que nacioacute esta persona
La persona sentildealada con una flecha se casa con un hombre que tiene un grupo sanguiacuteneo AB Determine queacute grupos sanguiacuteneos pueden tener sus hijos asiacute como la probabilidad de cada uno de ellos Caracteres ligados e influidos por el sexo
2 La hemofilia es un caraacutecter ligado al sexo Si una mujer normal cuyo padre era hemofiacutelico se casa con un varoacuten normal Queacute proporcioacuten de la descendencia tendraacute el gen para la hemofilia
3 Una pareja en la que la visioacuten de ambos es normal tienen cuatro hijos En ellos y en sus descendientes se aprecian las siguientes caracteriacutesticas
Una hija con visioacuten normal que tiene un hijo normal y un hijo y una hija daltoacutenica
Una hija con visioacuten normal con tres hijas y dos hijos normales
Un hijo daltoacutenico con dos hijas normales
Un hijo normal con dos hijos y dos hijas normales
Constituye la genealogiacutea de esta familia e indica en cada caso los genotipos probables
4 En las plantas la determinacioacuten del sexo es similar a la del hombre Se sabe que un gen ligado l es letal en las hembras homocigoacuteticas Cuando se encuentra en los machos de lugar a manchas de color amarillo-verde El alelo dominante L produce color verde oscuro normal
Del cruce entre hembras heterocigoacuteticas y macho amarillo-verde predecir las
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
proporciones fenotiacutepicas esperadas en la descendencia
5 Consideremos simultaacuteneamente dos caracteres influidos por el sexo la calvicie y el dedo iacutendice corto Ambos caracteres se manifiestan como dominantes en el
hombre y recesivo en la mujer Un hombre heterocigoacutetico para la calvicie y con el dedo iacutendice normal se casa con una mujer calva y heterocigoacutetica para el caraacutecter de longitud de dedo Queacute descendencia se espera
6 Se cruzoacute una hembra heterocigoacutetica para los genes recesivos a y b con un macho de fenotipo Ab En la descendencia el 50 de las hembras eran de
fenotipo AB y el otro 50 presentaban fenotipo Ab En los machos apareciacutea el 25 de cada uno de los fenotipos AB Ab aB ab Explicar el tipo de herencia
7 Un gen recesivo ligado al sexo produce en el hombre ceguera a los colores en estado hemicigoacutetico y ceguera a los colores a las mujeres homocigoacuteticas Un gen influido por el sexo determina calvicie y es dominante en hombres y recesivo en
mujeres Un hombre heterocigoacutetico calvo y con ceguera a los colores se casa con una mujer sin calvicie y con visioacuten normal cuyo padre no era calvo ni ciego a los colores y cuya madre era calva y con visioacuten normal Expectaciones de los fenotipos en los descendientes
8 Un gen recesivo ligado al sexo (e) causa esterilidad en los machos A la vista del pedigriacute responder a las siguientes preguntas
Cuaacutel es la probabilidad de que II1 x II2 tengan otro hijo macho normal
Cuaacutel es la probabilidad de que II3 x II4 tengan una hija normal
Cuaacutel es la probabilidad de queacute II5 x II6 tengan una hija portadora
9 En el siguiente aacuterbol genealoacutegico los cuadros rojos representan a personas afectadas de hemofilia enfermedad determinada por un alelo recesivo ligado al sexo
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
Si la mujer II2 tuviese dos hijos varones cuaacutel seriacutea la probabilidad de que
ninguno fuera hemofiacutelico
Cuaacutel es la probabilidad de queacute el primer hijo varoacuten de la pareja II4 y II5 sea hemofiacutelico
10 Los gatos machos domeacutesticos pueden ser negros o amarillos Las hembras pueden ser negras barcinas ( con manchas amarillas y negras ) o amarillas Si
estos colores son determinados por un gen ligado al sexo coacutemo pueden explicarse estos resultados
Determinar los fenotipos esperados en la descendencia al cruzar una hembra amarilla con un macho negro
Un cierto tipo de apareamiento produce la siguiente camada de gatitos
machos amarillos 12
machos negros 12
hembras barcinas 12
hembras negras 12
Queacute colores tienen los progenitores
Otro tipo de apareamiento produce la siguientes camada de gatitos
machos amarillos 14
machos negros 14
hembras amarillas 14
hembras barcinas 14
Queacute colores tienen los progenitores
11 Un gen recesivo ligado al sexo determina la hemofilia De la informacioacuten obtenida en el siguiente pedigriacute contestar las siguientes cuestiones
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
Si II2 se casa con un hombre normal cuaacutel es la probabilidad de que su
primer hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Suponga que su primer hijo es hemofiacutelico Cuaacutel es la probabilidad de que su segundo hijo sea un nintildeo hemofiacutelico
Si la madre de I1 era hemofiacutelica Cuaacutel era el fenotipo del padre de I1
Los Tipos Sanguiacuteneos
iquestCuaacuteles son los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de mi hijo
Ayuda para contestar el problema
Yo he estado leyendo su informacioacuten sobre la herencia de los tipos sanguiacuteneos y estoy confundida Quiero comprender cuaacutel tipo sanguiacuteneo podriacutea tener el padre de mi hijo si mi hijo y yo somos del tipo A+ Tambieacuten mi hermano es tipo O y mi madre es A+ No podemos entender como puede ocurrir eso iquestPuede ud ayudarnos por favor -De una madre preocupada
La Guiacutea
Los tipos sanguiacuteneos esperados del padre
La madre en esta situacioacuten es tipo A+ Su genotipo al locus ABO es AA o AO Su genotipo del factor Rh es Rh+Rh+ o Rh+Rh- La informacioacuten que la abuela de la madre tambieacuten es tipo A+ y un hermano es
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
tipo O no dice que la abuela tiene un genotipo AO porque ella es tipo A pero dio un alelo O a su hijo
La madre quiere saber los tipos sanguiacuteneos posibles del padre de su hijo El hijo tiene el tipo A+ Desafortunadamente en este caso en particular la madre no puede distinguir entre unos padres posibles soacutelo por su tipo sanguiacuteneo Seguacuten la tabla la madre habriacutea podido tener un hijo del tipo A con un padre de cualquiera de cuatro tipos tipo A tipo AB tipo B o tipo O Igualmente el padre del hijo puede ser Rh+ o Rh-
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
de la Madre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
El Genotipo Posible
del Padre
El Tipo sanguiacuteneo
de la Madre
A AA AO A AA AO A O
A AA AO AB AB A AB B
A AA AO B BB BO A AB B O
A AA AO O OO A O
Las cuestiones de la paternidad
Debe ser obvio de esta discusioacuten que el tipo sanguiacuteneo no es una prueba confiable para determinar la paternidad En algunos ejemplos informacioacuten no ambigua puede ser obtenida por ejemplo un hombre del tipo AB no puede tener un hijo del tipo O Pero en la mayoriacutea de ejemplos los resultados carecen de certeza
Si determinar la paternidad de un hijo es importante hay pruebas sensibles de ADN disponibles que pueden establecer la paternidad con eficacia de maacutes de un 9999 o excluir a alguien como padre con certeza absoluta En otra parte del sitio del Proyecto Bioloacutegico hay un ejercicio para seguir la herencia de unos marcadores en un estudio de paternidad
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Las anomaliacuteas cromosoacutemicas son defectos geneacuteticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas del bebe Aunque una de las maacutes conocidas sea el siacutendrome de Down existen muchas clases de anomaliacuteas
Algunas de estas son menos serias pero otras incluso pueden producir la muerte del nintildeo antes de que nazca Aproximadamente uno de cada 200 bebeacutes nace con una anomaliacutea cromosoacutemica Bastantes de los nintildeos con estas anomaliacuteas (aunque no todos) se caracterizan por presentar problemas de conducta retraso mental incapacidades de aprendizaje etc
Lo que ocasiona un gran nuacutemero y tipos de defectos de nacimiento son los errores en la estructura o cantidad de los cromosomas En ocasiones un infante puede nacer con menos o maacutes cromosomas o alguno o maacutes rotos o alterados en su estructura
CAUSAS DE LAS ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS
Generalmente las anomaliacuteas cromosoacutemicas se dan por un error durante el desarrollo de una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo Eacutel por queacute de estos errores es un misterio Pero hasta donde se sabe nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes o durante su desarrollo puede ocasionar una anomaliacutea cromosoacutemica en su hijo
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
Las ceacutelulas reproductoras (oacutevulo y ceacutelula espermaacutetica) tienen solamente 23 cromosomas individuales Cuando estas ceacutelulas se unen y empieza el embarazo forman un oacutevulo fertilizado con 46 cromosomas Sin embargo a veces algo sale mal antes de que comience el embarazo En el proceso de divisioacuten celular se produce un error que hace que una ceacutelula espermaacutetica u oacutevulo termine con un nuacutemero de cromosomas mayor o menor que lo normal
En el momento en el que esta ceacutelula (con una cantidad incorrecta de cromosomas) se une con un oacutevulo o ceacutelula espermaacutetica normales el embrioacuten sufre una anomaliacutea cromosoacutemica Ademaacutes a pesar de que una persona tenga la cantidad normal de cromosomas puede ocurrir que pequentildeos segmentos de uno o maacutes cromosomas se eliminen inviertan dupliquen se intercambien con parte de otro cromosoma o alteren su ubicacioacuten normal
Con frecuencia los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven En estos casos la mujer embarazada tiene un aborto espontaacuteneo casi siempre sin saberlo Hasta el 70 de los abortos espontaacuteneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se dan por anomaliacuteas cromosoacutemicas
ANOMALIacuteAS CROMOSOacuteMICAS MAacuteS COMUNES
Siacutendrome de Prader-Willi Siacutendrome de Ellis-van Creveld Siacutendrome de Rubinstein-Taybi Secuencia Poland Siacutendrome de Down Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales Trisomiacutea 13 Siacutendrome de Marfan Acondroplasia Siacutendrome de Apert entre otros
El siacutendrome de Down (trisonomiacutea 21)
Es la causa maacutes comuacuten de malformaciones de nacimiento en el ser humano hay 1 caso por cada 660 nacimientos El riesgo de que se produzca esta y otras trisomiacuteas aumenta con la edad de la madre
Causas
Poseer una copia extra del cromosoma 21
Caracteriacutesticas
Los nintildeos con este siacutendrome presentan diferentes grados de retraso mental rasgos faciales caracteriacutesticos cabeza maacutes pequentildea de lo normal y deformada nariz achatada la esquina interna del ojo puede presentar un pliegue redondeado de piel en lugar de terminar en punta Las manos son anchas y cortas con dedos cortos que suelen tener un uacutenico pliegue palmar Los defectos cardiacuteacos congeacutenitos son frecuentes en estos nintildeos y a menudo se presenta una muerte prematura a menudo como resultado de estos Las anomaliacuteas gastrointestinales como la atresia duodenal (obstruccioacuten del duodeno) y la atresia esofaacutegica (obstruccioacuten del esoacutefago) son relativamente comunes La obstruccioacuten del tracto gastrointestinal puede requerir una cirugiacutea poco despueacutes del nacimiento
Las perspectivas para los nintildeos con siacutendrome de Down son mucho maacutes alentadoras de lo que soliacutean ser La mayoriacutea tiene un retraso mental de leve a moderado Con una intervencioacuten temprana y una educacioacuten especial muchos de estos nintildeos aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles como cualquier nintildeo normal Ademaacutes muchos de ellos ponen maacutes esfuerzo intereacutes y preocupacioacuten por los estudios y deportes que la mayoriacutea de los nintildeos y son tan o maacutes felices que cualquier nintildeo
Otras trisonomiacuteas
Tambieacuten hay trisonomias 13 y 18 que son menos comunes pero mucho maacutes serias que el siacutendrome de Down tienen muchos defectos de nacimientos fiacutesicos y un retraso mental severo Por desgracia la mayoriacutea muere antes del primer antildeo de vida Uno de cada 5000 bebes es afectado por ellas
Leucemia croacutenica
Ciertas anomaliacuteas cromosoacutemicas y geneacuteticas pueden ser responsables de las anormalidades celulares que provocan la leucemia croacutenica se producen gloacutebulos blancos inmaduros y anormales dificultando la lucha contra las infecciones y en la coagulacioacuten
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
Defectos del corazoacuten
Y de los grandes vasos producidos por alteraciones en varias fases del desarrollo fetal y presentes en el momento del nacimiento es posible que no sean diagnosticados hasta maacutes tarde En este sentido se sospecha que su incidencia es de 1120 nacidos vivos en donde algunas veces se puede identificar una causa especiacutefica
los defectos cromosoacutemicos suelen estar asociados a anomaliacuteas cardiacuteacas congeacutenitas graves
El siacutendrome de Marfan
Ocasionado por mutaciones en el gen fibrilina-1 que es el andamiaje de los tejidos elaacutesticos en el cuerpo La interrupcioacuten de este produce cambios en los tejidos elaacutesticos especiacuteficamente en la aorta la piel y el ojo Tambieacuten ocasiona un crecimiento exagerado de los huesos largos del cuerpo provocando una estatura elevada y extremidades largas dedos como de arantildea (aracnodactilia) un grupo particular de rasgos faciales que incluyen un paladar altamente arqueado y dientes apintildeados malformaciones toraacutecicas y curvatura de la espina
Siacutendrome de nevo de ceacutelulas basales
Es un conjunto de defectos muacuteltiples que comprometen las glaacutendulas endocrinas la piel el sistema nervioso los ojos y los huesos lo cual causa una extrantildea apariencia facial y una predisposicioacuten a caacutencer de piel Los afectados tienen ojos separados cejas prominentes nariz y mandiacutebula prominente Cerca o en la pubertad aparece caacutencer de piel
Causas
Se hereda como una caracteriacutestica autosoacutemica dominante
Entre los defectos de los huesos se encuentran los quistes en el maxilar superior e inferior que causan un desarrollo anormal de los dientes o fracturas espontaacuteneas de la mandiacutebula Anomaliacuteas en las costillas Escoliosis (curvatura de la espalda) cifosis (curvatura severa de la espalda) y Entre los trastornos del sistema nervioso estaacuten la ceguera convulsiones
Hidrocefalia (agrandamiento de la cabeza) sordera tumores cerebrales retardo mental los defectos en el iris
Siacutendrome de Apert
Puede ser hereditaria o presentarse sin que existan antecedentes familiares Se caracteriza por el cierre prematuro de las suturas craneales (suturas entre los huesos del craacuteneo) por lo que tienen una cabeza puntiaguda y cara inusual A medida que el nintildeo crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento
Causas
Se trasmite como un rasgo autosoacutemico dominante Existen algunos casos de presentacioacuten espontaacutenea en los que no existen antecedentes familiares Esta condicioacuten se da por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblasto
Existen algunos otros siacutendromes con caracteriacutesticas similares al siacutendrome de Apert y que involucran craniosinostosis (fusioacuten prematura de las suturas)
Siacutendrome de Saethre-Chotzen
Siacutendrome de Carpenter (deformidad del craacuteneo en forma de cruce en treacutebol)
Enfermedad de Crouzon (disostosis craneofacial)
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
Siacutendrome de Pfeiffer
Anomaliacuteas comunes de cromosomas sexuales
Entre las anomaliacuteas maacutes comunes estaacuten las que se relacionan con la presencia adicional o la falta de cromosomas sexuales (X e Y) Normalmente las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y Estas muchas veces afectan el desarrollo sexual anomaliacuteas en el crecimiento e infertilidad y en ciertos casos problemas de aprendizaje y comportamiento A pesar de eso la mayoriacutea de los afectados tienen una vida relativamente normal Las maacutes conocidas son
Triple X es un cromosoma X de maacutes lo tiene una de cada 1000 a 2000 mujeres Estas nintildeas
no tienen las mismas anomaliacuteas fiacutesicas suelen ser altas parecen ser feacutertiles y pasan una pubertad normal Son de inteligencia promedio pero son frecuentes las incapacidades de aprendizaje Es comuacuten que esta se detecte solo si se han hecho pruebas prenatales ya que se les ve saludables y de aspecto normal
El siacutendrome de Turner afecta a una de cada 2500 nintildeas Las nintildeas con este siacutendrome tienen
un solo cromosoma X en lugar de dos Generalmente son esteacuteriles y a menos que usen hormonas no tendraacuten los cambios normales de la pubertad Algunas tienen otros problemas de salud (defectos cardiacuteacos) son de baja estatura(pero pueden crecer gracias a las hormonas) poseen una inteligencia normal pero algunas tienen dificultades para los conceptos espaciales y las matemaacuteticas
El siacutendrome de Klinefelter afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 nintildeos Los
afectados tienen dos o maacutes cromosomas X junto con su cromosoma Y (lo normal es que tengan un X y un Y) Tienen maacutes problemas con el juicio y el control de los impulsos que los XY Suelen ser altos con incapacidades de aprendizaje De adultos producen menos testosterona de lo normal y son infeacutertiles
la revolucioacuten geneacutetica
Cappecchi Smithies y Evans establecieron en los ochenta las bases experimentales y metodoloacutegicas
para la modificacioacuten geneacutetica dirigida en un genoma de mamiacutefero el ratoacuten
Evans fue pionero en describir y obtener cultivos de ceacutelulas pluripotentes embrionales (ceacutelulas ES) de
ratoacuten en 1981
Las ceacutelulas ES se obtienen a partir de la masa interna celular de embriones de 3 a 4 diacuteas de edad en el
estadio de blastocisto etapa previa a la implantacioacuten en el uacutetero para su gestacioacuten
Se las conoce como ceacutelulas madres embrionarias aunque la denominacioacuten maacutes apropiada seriacutea la de
ceacutelulas troncales pluripotentes embrionarias
La relevancia de estas ceacutelulas ES radica en que virtualmente todos los tejidos y oacuterganos pueden
obtenerse a partir de ellas
Es importante destacar que no solamente los tejidos somaacuteticos sino tambieacuten los de la liacutenea germinal que
pasaraacuten a generaciones posteriores se obtienen a partir de las ceacutelulas ES
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
Tras la descripcioacuten de estas ceacutelulas ES los laboratorios de Capecchi y Smithies desarrollaron a partir de
1987 meacutetodos para modificarlas geneacuteticamente de forma controlada mediante un proceso denominado
recombinacioacuten homoacuteloga
Esto permitioacute inactivar especiacuteficamente un gen dejando el resto del genoma intacto Los ratones que
pudieron obtenerse a partir de estas ceacutelulas ES geneacuteticamente modificadas en 1989 manifestaban los
efectos de la mutacioacuten en un gen determinado
Esta estrategia y las que se desarrollaron a partir de ella han posibilitado conocer la funcioacuten de muchos
genes en el ratoacuten y deducir asiacute la funcioacuten normal de los genes humanos correspondientes en razoacuten de su
alto grado de homologiacutea lo que ha servido para entender las causas de muchas enfermedades cuando
estos mismos genes dejan de funcionar correctamente
Hoy en diacutea ya se conocen los efectos en el ratoacuten de la eliminacioacuten de varios centenares de genes (tiene
maacutes de 20000)
Varios consorcios internacionales trabajan ahora en la inactivacioacuten sistemaacutetica de todos los genes del
ratoacuten a partir de teacutecnicas derivadas de los experimentos pioneros de Capecchi Smithies y Evans hace
maacutes de 25 antildeos
Las ceacutelulas madre
Llamamos ceacutelulas madre o ceacutelulas troncales a un tipo especial de ceacutelulas indiferenciadas que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades y llegar a producir ceacutelulas especializadas
La mayoriacutea de las ceacutelulas de un individuo adulto (nos estamos refiriendo al hombre y los mamiacuteferos superiores) no suelen multiplicarse salvo para mantenimiento de algunos tejidos como la sangre y la piel Las ceacutelulas del muacutesculo y de la grasa en condiciones normales no se dividen Si engordamos no es que tengamos maacutes ceacutelulas en realidad tenemos la misma cantidad de ceacutelulas pero eacutestas han aumentado de tamantildeo
Si una lagartija pierde la cola le vuelve a crecer En los mamiacuteferos no ocurre asiacute Si un individuo pierde un miembro no lo vuelve a desarrollar Su capacidad de regeneracioacuten estaacute limitada a la cicatrizacioacuten Sin embargo en praacutecticamente todos los tejidos hay unas ceacutelulas que aunque habitualmente no se dividen en condiciones particulares pueden proliferar y regenerar ese tejido Artificialmente se ha visto que estas ceacutelulas tienen capacidad de reproducirse y generar otros tejidos distintos y reciben el nombre de ceacutelulas madre
Veamos ahora el desarrollo de un embrioacuten para entender mejor queacute son las ceacutelulas madre
Desarrollo embrionario
El cigoto formado tras la fecundacioacuten de un oacutevulo por un espermatozoide es una ceacutelula capaz de generar un nuevo individuo completo Se trata pues de una ceacutelula totiacute potente capaz de producir un espeacutecimen
completo con todos sus tejidos
Entre los diacuteas primero al cuarto del desarrollo embrionario la ceacutelula original va dividieacutendose en varias
ceacutelulas maacutes Cada una de estas ceacutelulas si es separada del resto es capaz de producir un individuo completo Son tambieacuten ceacutelulas totiacute potente
A partir del cuarto diacutea del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito El blastocito estaacute formado por dos tipos de ceacutelulas y una gran cavidad interior
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
Capa externa forma la placenta y las envolturas embrionarias Es el trofoblasto
Masa celular formaraacute todos los tejidos del cuerpo humano Se denomina embrioblasto
Las ceacutelulas de un blastocisto ya no son totiacute potentes puesto que una sola de estas ceacutelulas ya no es capaz de generar un individuo completo Las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocistoson ceacutelulas pluripotentes
Estas ceacutelulas pluripotentes del interior del blastocistoson las ceacutelulas madre embrionarias y tienen capacidad de originar cualquier tipo de tejido
Clonacioacuten
Recientemente el gobierno ingleacutes ha permitido la investigacioacuten con embriones humanos para obtener ceacutelulas madre Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonacioacuten animal
Se coge un oacutevulo al que se le extrae el material nuclear Se extrae el nuacutecleo de una ceacutelula adulta del individuo a clonar
Se transfiere el nuacutecleo extraiacutedo de la ceacutelula adulta al oacutevulo
A partir de aquiacute tenemos un cigoto artificial que podraacute tras su desarrollo embrionario crecer hasta convertirse en un individuo cloacutenico geneacuteticamente ideacutentico al individuo del que se extrajo la ceacutelula adulta
Si en las primeras fases del desarrollo del embrioacuten extraemos las ceacutelulas de la masa celular interna del blastocisto y logramos especializarlas podriacuteamos obtener cualquier tejido para trasplantes
Ceacutelulas madre Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar ceacutelulas especializadas
Ceacutelulas pluripotentes Capaces de producir las mayor parte de los tejidos de un organismo Aunque pueden producir cualquier tipo de ceacutelula del organismo no pueden generar un embrioacuten
Ceacutelulas totipotenes Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo Cualquier ceacutelula totiacute potente colocada en el uacutetero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo
Ceacutelulas multipotentes Se encuentran en los individuos adultos Pueden generar ceacutelulas especializadas concretas pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos
Ceacutelulas madre adultas
En un individuo adulto hay tejidos en los que algunas de sus ceacutelulas se dividen activamente pero en otros no Entre los que se dividen estaacuten la meacutedula oacutesea y la piel en ellos encontramos ceacutelulas madre de la meacutedula oacutesea y de la piel Estas ceacutelulas se reproducen y generan ceacutelulas especializadas de sangre y de piel respectivamente En otros tejidos se han encontrado tambieacuten ceacutelulas madres especializadas capaces de reproducirse y de generar tejidos especializados y soacutelo esos tejidos Estas ceacutelulas madre especializadas son muy escasas y difiacuteciles de aislar
En un principio se pensoacute que las ceacutelulas madre especializadas soacutelo podiacutean generar ceacutelulas especializadas del mismo tipo Sin embargo se ha observado que estas ceacutelulas pueden llegar a generar ceacutelulas con una especializacioacuten diferente de la original Asiacute ceacutelulas madre neuronales de la meacutedula espinal han producido diferentes tipos de ceacutelulas sanguiacuteneas Estudios en ratas han obtenido ceacutelulas hepaacuteticas partiendo de ceacutelulas madre demeacutedula espinal Cada diacutea salen a la luz nuevos ejemplos de ceacutelulas madre especializadas que producen ceacutelulas especializadas diferentes de las esperadas Esto demuestra que las ceacutelulas madre presentes en el individuo adulto son mucho maacutes flexibles de lo que se pensaba
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
De aquiacute se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras Parece que las ceacutelulas madre adultas tienen un gran potencial y quizaacute maacutes facilidades que las ceacutelulas madre embrionarias puesto que se puede partir de ceacutelulas del propio individuo y por tanto con la misma carga geneacutetica Esto solventa ademaacutes los serios problemas eacuteticos de manipular y destruir embriones
Investigar con ceacutelulas madre adultas
Por otro lado se podriacutean obtener ceacutelulas madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los oacuterganos necesarios Un buen suministro de ceacutelulas madre propias podriacutea ser el cordoacuten umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado
Se recogen ceacutelulas madre de un individuo adulto Otra posibilidad es guardar congelado el cordoacuten umbilical del bebeacute al nacer que puede servir como suministro muy vaacutelido de ceacutelulas madre
Se cultivan las ceacutelulas madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las ceacutelulas necesarias para regenerar el oacutergano enfermo
Aplicaciones
El estudio de las ceacutelulas madre nos permitiraacute conocer los mecanismos de especializacioacuten celulares Queacute mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y queacute mecanismos inhiben la expresioacuten de ese gen El caacutencer por ejemplo es un caso de especializacioacuten celular anormal
Las ceacutelulas madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos
Las ceacutelulas madre tendraacuten aplicaciones en terapias celulares medicina regenerativa o ingenieriacutea tisular Muchas enfermedades son consecuencia de mal funciones celulares o destruccioacuten de tejidos Uno de los remedios en casos muy graves es el transplante Las ceacutelulas
madre pluripotentes estimuladas a desarrollarse como ceacutelulas especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar ceacutelulas y tejidos dantildeados Asiacute se podraacuten emplear para casos de Parkinson y Alzheimer lesiones medulares quemaduras lesiones de corazoacuten o cerebrales diabetes osteoporosis y artritis reumatoide
Veamos ejemplos de aplicaciones Seguacuten publicoacute Science Abril de 2000 a dos bebeacutes que nacieron con un defecto geneacutetico que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia les extrajeron ceacutelulas madre de meacutedula oacutesea Se cultivaron las ceacutelulas se reemplazoacute el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los nintildeos Este experimento en el que se emplearon ceacutelulas madre de los propios bebeacutes constituyoacute el primer eacutexito de curacioacuten mediante terapia geneacutetica
Por primera vez en Espantildea en la Cliacutenica Universitaria de Navarra se ha curado un corazoacuten infartado implantando ceacutelulas madre del propio paciente El paciente teniacutea una parte del muacutesculo cardiacuteaco muerta a acusa de varios infartos Se le extrajeron ceacutelulas del muslo se seleccionaron y purificaron las ceacutelulas madre Despueacutes de cultivarlas durante tres semanas se inyectaron en el muacutesculo infartado La recuperacioacuten fue prodigiosa
Un trabajo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore presentado durante el encuentro anual de la Sociedad Americana de Neurociencia explicaba que la inyeccioacuten de ceacutelulas madre en el liacutequido cefalorraquiacutedeo de los animales lograba devolver el movimiento a unos roedores con paraacutelisis Los expertos introdujeron ceacutelulas madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
especiacuteficamente a las neuronas motoras y comprobaron que el 50 por ciento recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy raacutepidamente pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones cliacutenicas reales Todaviacutea falta por conocer los mecanismos que permiten la especializacioacuten de las ceacutelulas madre humanas para obtener tejidos especializados vaacutelidos para el transplante
BIOEacuteTICA
El teacutermino ldquobioeacuteticardquo fue utilizado por primera vez por V R Potter hace poco maacutes de treinta antildeos (Potter 1970) Con este teacutermino aludiacutea Potter a los problemas que el inaudito desarrollo de la tecnologiacutea plantea a un mundo en plena crisis de valores Urgiacutea asiacute a superar la actual ruptura entre la Ciencia y la Tecnologiacutea de una parte y las Humanidades de otra Eacutesta fisura hunde sus raiacuteces en la asimetriacutea existente entre el enorme desarrollo tecnoloacutegico actual que otorga al hombre el poder de manipular la intimidad del ser humano y alterar el medio y la ausencia de un aumento correlativo en su sentido de responsabilidad
por el que habriacutea de obligarse a siacute mismo a orientar este nuevo poder en beneficio del propio hombre y de su entorno natural
La bioeacutetica surge por tanto como un intento de establecer un puente entre ciencia experimental y
humanidades (Potter 1971) De ella se espera una formulacioacuten de principios que permita afrontar con responsabilidad ndashtambieacuten a nivel global- las posibilidades enormes impensables hace solo unos antildeos que hoy nos ofrece la tecnologiacutea
Bioeacutetica y eacutetica meacutedica
iquestAcaso esta nueva disciplina viene a sustituir a la eacutetica meacutedica disciplina que hasta hace poco ha venido guiando al profesional de la salud En absoluto Por el contrario la eacutetica meacutedica permanece como matriz rectora y a la vez parte principal de la bioeacutetica Asiacute se deduce de la definicioacuten de bioeacutetica de la ldquoEncyclopaedia of Bioethicsrdquo estudio sistemaacutetico de la conducta humana en el aacutembito de las ciencias de la vida y de la salud analizada a la luz de los valores y principios morales (Reich 1978)
La eacutetica meacutedica no es soacutelo una parte de la bioeacutetica sino que goza ademaacutes de especial relevancia en el conjunto de la nueva disciplina Por la riqueza de su tradicioacuten cientiacutefica y humana - ausente en el resto de la bioeacutetica- posee un especial valor que no puede ser ignorado La pretensioacuten ilusoria de construir una ldquoeacutetica nuevardquo que habriacutea de romper con la eacutetica tradicional no soacutelo carece de fundamento sino que deja traslucir una notable ignorancia Ciertamente la bioeacutetica ndash y con ella la eacutetica meacutedica- afronta hoy problemas nuevos pero cuenta con los mismos medios de siempre para resolverlos el uso juicioso de la razoacuten y la luz de los valores y principios coherentes con la especiacutefica forma de ser del hombre No puede ser de otra forma
Por el contrario siacute resulta nuevo el talante dialogante tolerante y respetuoso que preside el ejercicio
bioeacutetico Asiacute lo exige la diversidad cultural e ideoloacutegica del mundo actual Sin embargo ser tolerante no significa rebajar las exigencias de la realidad ni el reconocimiento de sus auteacutenticas implicaciones eacuteticas Traduce en cambio la conciencia de que soacutelo una actitud de diaacutelogo abierto y honesto respetuoso con la legiacutetima libertad de las conciencias puede permitirnos avanzar juntos hacia el reconocimiento de los valores y principios auteacutenticos
Formacioacuten en bioeacutetica
Los motivos que empujan a perfeccionar la preparacioacuten personal son muacuteltiples Muchos profesionales sanitarios desean encontrar una solucioacuten adecuada a los frecuentes dilemas eacuteticos que se plantean en la praacutectica cliacutenica Estos dilemas se plantean tambieacuten a otros niveles en los comiteacutes de bioeacutetica en la docencia de PRE o postgrado en ciencias de la salud o en disciplinas como el derecho la poliacutetica la gestioacuten periodismo sanitario etc o en el contexto de trabajos de investigacioacuten con seres humanos Por otro lado es cada vez mayor el nuacutemero de los que sienten la urgencia de afrontar con eficacia los problemas bioeacuteticos y desean colaborar en su resolucioacuten Se plantea asiacute por una u otra viacutea la necesidad
de adquirir una formacioacuten bioeacutetica soacutelida a nivel de un postgrado universitario
Se comprende que soacutelo una formacioacuten pluridisciplinar a la vez teoacuterica y praacutectica permitiraacute adentrarse en
esta disciplina si se quiere evitar la frivolidad de confundir el diaacutelogo bioeacutetico con un mercado de opiniones livianas Es eacuteste un punto importante y si en algunos ambientes la bioeacutetica no ha conseguido la reputacioacuten
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general
y autoridad que merece se debe quizaacutes a la falta de preparacioacuten y de prestigio de quienes indebidamente se constituyen en expertos y maestros de bioeacutetica
Por la importancia de sus fines es necesario que quien pretenda formarse opiniones soacutelidas es este campo profundice en el conocimiento del ser humano y de los dilemas cientiacuteficos y tecnoloacutegicos actuales especialmente en los propios de la medicina asistencial y de la investigacioacuten cliacutenica y bioloacutegica
Esta preparacioacuten deberaacute ser exigente y continua y habraacute de atender a aspectos tanto teoacutericos (eacutetica antropologiacutea historia del desarrollo tecnoloacutegico filosofiacutea de la ciencia) como praacutecticos (pensamiento
criacutetico [1] adquisicioacuten del haacutebito de la honestidad intelectual [2] y la capacidad de comunicacioacuten y diaacutelogo incluyendo el aprendizaje de alguacuten idioma y cierta familiaridad con los medios informaacuteticos de comunicacioacuten virtual)
La bioeacutetica nace ademaacutes con pretensiones de globalidad Desea ayudar a resolver un conflicto que existe dentro de cualquier cultura moderna el conflicto entre las posibilidades que ofrece el desarrollo tecnoloacutegico y las exigencias de una vida auteacutenticamente humana Aunque el problema es universal los actores se mueven en diversos entornos culturales Por ello se requiere de los protagonistas de la bioeacutetica que se hallen abiertos al diaacutelogo intercultural con el fin de fijar valores y principios de actuacioacuten
universalmente vaacutelidos Para ello resulta de gran utilidad el poder acceder a los recursos de internet (disponibles en buena parte en ingleacutes) asiacute como la posibilidad de utilizar el correo electroacutenico
Divisioacuten de la bioeacutetica
Podemos dividir la bioeacutetica en una parte general o fundamental y una parte especial o aplicada La bioeacutetica general se ocupa de los fundamentos eacuteticos de los valores y principios que deben dirigir el juicio
eacutetico y de las fuentes documentales de la bioeacutetica (coacutedigos meacutedicos derecho nacional e internacional normas deontoloacutegicas y otras fuentes que enriquecen e iluminan la discusioacuten como las biograacuteficas literarias o religiosas) La bioeacutetica especial se ocupa de dilemas especiacuteficos tanto del terreno meacutedico y
biomeacutedico como referentes al aacutembito poliacutetico y social modelos de asistencia sanitaria y distribucioacuten de recursos la relacioacuten entre el profesional de la salud y el enfermo praacutecticas de medicina prenatal el aborto la ingenieriacutea geneacutetica eugenesia eutanasia trasplantes experimentos con seres humanos etc
Es claro que el enfoque que se deacute a la fundamentacioacuten (bioeacutetica general) condicionaraacute las posibles soluciones que se ofrezcan a los dilemas (bioeacutetica especial) Asiacute ocurre con el rechazo de la
eutanasia en un modelo bioeacutetico basado en la buacutesqueda de la verdad sobre el hombre y en el reconocimiento y respeto de su especial dignidad o ndashpor el contrario- la entusiasta aceptacioacuten de la eutanasia en los modelos relativistas basados en la autonomiacutea absoluta de la libertad individual
En ocasiones se habla de bioeacutetica cliacutenica o toma de decisiones En ella se examinan dilemas nacidos en
el ejercicio asistencial de la medicina analizaacutendose los valores eacuteticos en juego y los medios concretos disponibles para resolver el conflicto de la mejor manera Si bien el caso particular presenta matices a considerar y priorizar la conducta no deberiacutea entrar en contradiccioacuten con los valores utilizados en la bioeacutetica en general