El mundo del cromosoma 21

El mundo del cromosoma 21.

Al adentrarnos en el Sindrome de Down, experimentamos muchas veces el interrogante de: ¿Y  de donde proviene este Sindrome? ¿Qué es lo que ocurre en la persona? ¿Será un problema de nacimiento? O acaso este tipo de problema  tiene cura? O quizás ¿Que parte del cerebro se afectó? Y posteriormente surge la pregunta más dolorosa para aquellos que tienen un ser querido que presenta el Sindrome de Down ¿y cómo lo trataré? ¿Qué cuidados tendré con El o con Ella?

Todo esto hace recordar a John Langdon Down que, durante una tormenta de verano, se refugió en un cobertizo igual que lo hizo una niña con retraso mental; se preguntó entonces si no se podía hacer nada por ella. Esto fue para él una premonición, y pues quien lo iba  a imaginar que después de muchos años este mismo niño hecho ya un hombre y un investigador  fuera el primero en describir esta Alteración Genética.

Iniciemos recordando que el síndrome de Down está causado por un número mayor de cromosomas. Normalmente, hay 23 pares de cromosomas. Una mitad proviene de la madre y la otra del padre. Y se  hereda un cromosoma por par del óvulo de la madre y uno del espermatozoide del padre. En situaciones normales, la unión de un óvulo y un espermatozoide da como resultado un óvulo fertilizado con 46 cromosomas. A veces algo sale mal antes de la fertilización. Un óvulo o un espermatozoide en desarrollo pueden dividirse de manera incorrecta y producir un óvulo o espermatozoide con un cromosoma 21 de más. Cuando este espermatozoide se une con un óvulo o espermatozoide normal, el embrión resultante tiene 47 cromosomas en lugar de 46.

El tipo más común de síndrome de Down es la trisomía 21. Casi un 95% de personas con síndrome de Down tienen la trisomía 21. ya que los individuos afectados tienen tres cromosomas 21 en lugar de dos. Con este tipo de síndrome de Down, el niño nace con un cromosoma extra. Tiene 47 cromosomas en vez de 46. En lugar de tener dos cromosomas 21, tiene tres de ellos.  ( http://www.monografias.com/.)  

Hemos visto ya anteriormente como genéticamente se origina este Sindrome  y hemos conocido acerca de Él.

 Ahora bien profundicemos  un poco más acerca de la Corteza cerebral puesto que ambos tienen una unión muy estrecha que la veremos en cuanto avancemos en esta investigación.

LOBULOS DE LA CORTEZA CEREBRAL.

Un Lóbulo es una parte de la Corteza Cerebral que subdivide el cerebro según su función.

LOBULO FROTAL.

Es la conducta dirigida a metas, concentración, control emocional y temperamento, proyección motora, coordinación de mensajes entre Lóbulos, solución de problemas complejos y participa en muchos aspectos de la personalidad, da la capacidad de moverse, razonar y hace parte del lenguaje.

LOBULO PARIETAL.

Proyección sensorial y áreas de asociación asi como la capacidad  visual, espacial, la sensibilidad, el tacto, temperatura y dolor..

LOBULO OCCIPITAL.

Reside la corteza visual y por lo tanto está implicado en nuestra capacidad para ver e interpretar lo que vemos, está encargado de la producción de imágenes.

LOBULO TEMPORAL.

Tiene como función el olfato, la audición, el balance, el equilibrio, la emoción, comprensión del lenguaje y el procesamiento visual complejo, regula emociones y motivaciones como  la ansiedad, el placer y la ira.

(Tomado  de  Ara Rocha “Los  4 Lóbulos.)

Como podemos ver es muy importante y valiosa la corteza cerebral, hemos observado todas las destrezas y bellezas que contiene y las cuales hacen posible que el ser humano viva de manera normal su vida. Es por eso que podemos decir ¿Pero si una persona llega a carecer de toda esta información y habilidad que sucedería?

Miremos y recordemos que el código del  ser humano  está formado por 23 pares de cromosomas y que estos son los datos básicos que almacenan toda nuestra información genética. Estos 23 cromosomas se encuentran dentro de cada célula de nuestro organismo, 22 de ellos contienen información general sobre nuestro metabolismo, mientras que el par 23 contiene la información sobre nuestro sexo (masculino o femenino).

En ocasiones, modificaciones en la formación de los cromosomas pueden generar trastornos genéticos varios, como por ejemplo el caso que estamos estudiando del  Sindrome de Down. Este trastorno se produce en la pareja de cromosomas del par número 21.  (www.batagan.com).

Es ahora cuando podemos decir que el síndrome de Down limita las capacidades cognitivas del individuo, además caracteriza facial y corporalmente a quienes tienen esta enfermedad: la  Miopía, problemas de audición y en algunas ocasiones, movilidad con dificultades, suelen ser los trastornos más frecuentes que se evidencian. La hipotonía es uno de sus principales problemas, esta es la presentación de una musculatura más débil y pequeña que la de una persona sin el síndrome.

Por otro lado también pueden desarrollar una fuerza mayor que otras personas y ello se debe a un déficit del desarrollo ciclomotor. Uno de los rasgos más visibles del síndrome de Down es la braquicefalia, esto quiere decir que el cráneo no es del todo perfecto, por el contrario, el diámetro del cráneo es menor longitudinalmente. Otros problemas son fallos cardiacos y problemas con el sistema digestivo, presentan además una esperanza de vida en torno a los 50 y 60 años, menor que la media de esperanza de vida de aquellos que no sufren el trastorno.

Ahora vamos a mirar un poco acerca de jêrome  Lejeune. El cual descubrió

Entre otras cosas, que el Sindrome de Down  se debe a la presencia de un cromosoma de más y lo describió como  el síndrome del Maullido del Gato.

El síndrome del Maullido del gato.

La causa del síndrome del maullido del gato es la supresión de cierta información en el cromosoma 5, se trata de una deleción localizada en el cromosoma 5 en la banda 5p15. Es probable que se supriman múltiples genes en dicho cromosoma. Uno de los genes suprimidos llamado telomerasa transcriptasa inversa (TERT, por sus siglas en ingles ) está comprometido en el control del crecimiento celular y puede jugar un papel en la forma como se desarrollan algunas de las características de este síndrome.

La causa de esta rara supresión cromosómica se desconoce, pero se cree que la mayoría de los casos se debe a la pérdida espontánea de una parte del cromosoma 5 durante el desarrollo de un óvulo o de un espermatozoide. Una minoría de estos casos se debe a que uno de los padres es portador de una reorganización del cromosoma 5 denominada traslocación.

Algunos Signos característicos

• Retraso en el desarrollo intrauterino, bajo peso al nacimiento y crecimiento lento.
• Llanto de tono alto (similar al maullido). Esta característica se pierde a medida que el niño crece.
• Estructura facial peculiar, redondeada ("cara de luna").
• Microcefalia (cabeza pequeña).
• Orejas de implantación baja.
• Bajo tono muscular. Hipotonía.
• Cardiopatía congénita.
• Manos pequeñas.
• Pies planos.

Características del comportamiento.

• Marcado sentido del humor.
• Cariño y afectividad.
• Miedo a determinados objetos.
• Timidez
• Conductas desafiantes.
• Agresiones y autolesiones: arañazos, golpes en la cabeza, mordiscos en las muñecas.
• Alteraciones a nivel psicofísico: disfunción en la coordinación de movimientos, reflejos y posturas, retraso en la organización de los sentidos, sensaciones, las percepciones en lo cognitivo y fundamentalmente en la comunicación y el lenguaje. Su comportamiento mejora notablemente cuando se le enseñan sistemas alternativos de la comunicación: signos, fotografías, pictogramas, etc.) y con tratamiento farmacológico.
• (https://es.wikipedia.org/wiki/Jérôme_Lejeune).

 Ahora bien, si volvemos nuestra mirada  a los diversos investigadores que han estudiado la morfología del cerebro en el síndrome de Down observamos como  consideran  que, durante la época fetal no existen grandes diferencias morfológicas cuando se lo compara con el cerebro de un feto normal. Su tamaño y el peso son parecidos, el número de neuronas e incluso de espinas dendríticas también lo es (aunque existen amplias variaciones individuales), así como la configuración general o el grado de mielinización. Sin embargo, si se profundiza en el análisis, pueden apreciarse aquí y allá pequeñas diferencias en los tiempos en que se van estableciendo las diferentes capas o láminas de algunas áreas de la corteza cerebral, sobre todo en las etapas terminales del período fetal. Puede decirse, sin embargo, que en general las modificaciones durante la fase fetal no son sustanciales. Cuando realmente empiezan a marcarse las diferencias es en el período postnatal. A partir de los primeros meses del nacimiento, comienza a observarse un retraso en el desarrollo de las dendritas, en la formación de las espinas tanto en su número como en su forma, en la densidad neuronal y en su distribución en las láminas, en el grado de mielinización, en la densidad y en la longitud de las sinapsis. La problemática se mantiene o progresa conforme avanzan los meses del desarrollo, de forma que al cabo de los primeros años, las diferencias entre el cerebro normal y el cerebro en el síndrome de Down quedan claramente establecidas. Por supuesto, estas alteraciones no son generalizadas en todo el cerebro sino que hay áreas en las que están más acusadas que en otras. Existe, además, una gran variabilidad entre unos individuos y otros. Si aceptamos que las alteraciones provocadas en el desarrollo orgánico de las personas con síndrome de Down son la consecuencia de la anomalía cromosómica consistente en la trisomía del par 21, podríamos deducir que el desequilibrio originado por el exceso de copias de los genes en el cromosoma 21 se va a manifestar de una forma peculiar en el cerebro. No va a modificar sustancialmente su desarrollo durante el período fetal, como antes hemos visto, sino que va a modificar, a disminuir, a obstaculizar el desarrollo de las neuronas, justo cuando éstas son masiva y espectacularmente estimuladas y activadas por los estímulos ambientales, tras el nacimiento. Se conoce muy bien que es en los primeros meses/años postnatales cuando las neuronas desarrollan plenamente sus prolongaciones, las cuales crecen y establecen conexiones cada vez más firmes y estables. Es entonces cuando se organizan definitivamente las redes y circuitos que han de constituir la base estructural de la actividad nerviosa. Estos circuitos son tanto más complejos y exigen mayor flexibilidad cuanto más especializadas sean las funciones a las que van a servir, como es el caso del aprendizaje, la motivación interna, la cognición, el lenguaje. Las actividades cognitivas son las que más tardíamente se establecen, porque requieren de todo el potencial estructural de las múltiples áreas y núcleos cerebrales que habrán de intervenir. Pues bien, a la vista de lo expuesto tenemos la impresión de que la disfunción cromosómica del síndrome de Down perturba de manera especial esa respuesta generalizada y masiva del potencial neuronal a los estímulos ambientales. Algo falla en el aparato neuronal que le impide reaccionar adecuadamente al programa preestablecido. Algo falla en el programa de las neuronas que les impide responder a los estímulos con la plenitud requerida, provocando las anomalías morfológicas que vamos a constatar a los meses/años del nacimiento. Ese fallo en el programa es algo que se debe al desequilibrio de la función de los genes ocasionado por la trisomía del cromosoma 21. Pero este desequilibrio no se manifiesta en cualquier momento, sino justo en el período de tiempo en el que el cerebro ha de desarrollarse más en respuesta a la estimulación. ¿En qué consiste ese desequilibrio? Para responder a esta pregunta, lo primero que uno piensa es responsabilizar a los genes del cromosoma 21 que se encuentran triplemente expresados y que intervienen en la formación y desarrollo del cerebro. Existen muchos genes localizados en el cromosoma 21 que se expresan durante las diversas fases de su desarrollo, como hemos explicado .Expresión de los genes del cromosoma 21 humano. Es lógico preguntarse, por tanto, cómo influye la trisomía sobre la expresión de esos genes. Recordemos que la acción de un gen o pieza de ADN (lo que denominamos como expresión de un gen) consiste en formar el correspondiente ARN mensajero (ARNm, fenómeno de transducción), y éste, a su vez, dirige la síntesis de una o más proteínas concretas (fenómeno de translación). Por consiguiente, es fácil deducir que si existen 3 copias de un gen en lugar de 2, se debería formar mayor cantidad de proteína, alrededor de 1,5 veces más. Es lo que se denomina “efecto correspondiente a la dosis de gen” o “efecto dosis-gen” (gene dosage effect): más cantidad o dosis de gen, mayor efecto en forma de mayor cantidad del producto resultante de ese gen, es decir, mayor cantidad de ARNm y mayor cantidad de la correspondiente proteína. La realidad es distinta. Cuando se mide el contenido de ARNm o de proteína en el cerebro de fetos con síndrome de Down, se constata que el efecto dosis-gen es aplicable para algunos productos de genes pero no para otros. Es decir, para algunos genes se observa exceso de expresión de sus productos en forma de ARNm y de proteína; pero en otros, pese a la triple presencia de genes, el resultado final no provoca cambio alguno y, lo más notable aparentemente, sucede que en otros casos el producto resultante está en cantidad inferior a lo normal, o incluso puede haber disparidad entre la cantidad de ARNm y la de proteína formada. ¿Qué significa esto? Significa que, a la hora de establecerse el resultado final de la acción de una gen en forma de proteína, no sólo cuenta cuánta cantidad de gen haya inicialmente sino cómo intervienen otros mecanismos que poseen la capacidad de regular la acción de ese gen durante los procesos de transcripción y de translación. Dado lo aparentemente paradójico de este proceso, vamos a poner un ejemplo. Supongamos que en el cromosoma 21 están, entre otros, los genes G1 y G2, y que sus funciones consisten en promover la síntesis de las proteínas P1 y P2, respectivamente. En la trisomía 21 habrá un exceso inicial de la función de ambos genes (efecto dosis-gen). Pero supongamos que una de las funciones de la proteína P1 es frenar la acción del gen G2 para formar su correspondiente proteína P2. En tal caso, el efecto dosis-gen de G1 será producir un exceso de P1, pero este exceso significará que habrá un exceso de freno o de inhibición sobre la acción de G2. Si el freno provocado por el exceso de P1 es moderado, la cantidad final de P2 puede ser la que se ve en situaciones normales, pero si el freno de P1 es muy grande, la cantidad final de P2 será muy baja porque su síntesis se ve muy inhibida por el exceso de P1.(www.sld.cu/.../pdf/.../genes_y_cerebro_en_el_sindrome_de_down

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