C{elula Nerviosa

Sistema Nervioso Tejido nervioso Fibra nerviosa Trasmisión del impulso nervios Sinapsis 1. TEJIDO NERVIOSO El tejido nervioso está formado por dos componentes: las neuronas y las células de la glía, también llamadas neuroglías. Neuronas Las neuronas son células nerviosas que presentan prolongaciones y ocupan un papel protagónico en el sistema nervioso, ya que son consideradas las unidades tanto anatómicas como funcionales del mismo. Esto es así debido a que todas registran la misma estructura y similar funcionamiento: conducen el impulso nervioso. Sin embargo, pueden diferenciarse tres clases de neuronas según su función específica dentro del sistema, a saber: Neuronas Sensitivas: reciben el impulso originado en las células receptoras. Neuronas Motoras: transmiten el impulso recibido al órgano efector. Neuronas de Asociación: vinculan la actividad de las neuronas sensitivas y las motoras. Piel Neuronas Sensitivas Neuronas de Asociación Neuronas Motoras Músculo También es posible, si nos basamos en un análisis de su estructura, dividirlas en categorías según el número de prolongaciones que presentan: a) Neuronas Multipolares: poseen varias dendritas y sólo un axón. Ej: piramidal (cerebro) b) Neuronas Bipolares: poseen dos prolongaciones, una dendrita y un axón. Ej: purkinje (cerebelo) c) Neuronas Monopolares: poseen una sola prolongación originada por una dendrita y un axón. Ej: ganglios espinales. Neurologías Sus caracteres y funciones diferentes permiten clasificarlas en tres grupos: Macroglías: constituyen el elemento de sostén que forma el armazón tridimensional en el que se apoyan las neuronas. Oligodendroglías: acompañan a las neuronas como células satélites y forman las vainas de mielina que recubren los axones en la sustancia blanca. Microglías: pueden realizar movimientos ameboidales y fagocitar el material de desecho. 2. FIBRA NERVIOSA Existen dos clases de órganos que constituyen la fibra nerviosa: A) ORGANOS NERVIOSOS CENTRALES: Sustancia Gris: Son los cuerpos celulares y las fibras nerviosas desnudas, donde el axón no posee ninguna vaina envolvente. Sustancia Blanca: Al alejarse del cuerpo celular el axón se rodea de envolturas que están constituidas por vainas de mielina (lipo-proteínas) que están producidas por células de la glía. B) ORGANOS NERVIOSOS PERIFÉRICOS: Cuando un axón abandona los órganos centrales es envuelto por lo que normalmente se denomina células de Schwann. En algunos casos una parte de la célula de Schwann se alarga y describe varias curvas alrededor del axón: así origina la vaina de mielina. Cuando cada célula de Schwann envuelve a un solo axón, se denomina fibra nerviosa mielínica periférica. Otras veces, la célula de Schwann envuelve a varios axones y no existe vaina de mielina. Así se origina la fibra nerviosa amielínica periférica Ahora bien, las fibras nerviosas (mielínicas o amielínicas) están unidas por un tejido conectivo llamado ENDONEURO. Varias fibras nerviosas se reúnen en haces o fascículos rodeados por fibras que forman el PERINEURO. A su vez, todos los haces están incluidos en un tejido conectivo llamado EPINEURO, que además contiene tejido graso, capilares sanguíneos y capilares linfáticos. El conjunto de todas estructuras constituye un NERVIO. 3. TRASMISIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO En los distintos lados de la membrana plasmática del axón existe una diferencia de potencial: Debido a la diferente concentración, los iones tienden a atravesar la membrana plasmática mediante un proceso de difusión (que se produce sin gasto de energía). Pero como es necesario mantener el potencial de reposo (es decir, el equilibrio de potencias) se pone en funcionamiento un mecanismo denominado bomba de sodio y potasio, que con gasto de ATP logra expulsar el Sodio que entró y el Potasio que salió del citoplasma. Cuando los neurotransmisores llegan a la membrana desactivan la bomba y entonces se invierte la polarización de la membrana en esa zona. A esto se lo denomina potencial de acción. Es entonces cuando se produce lo que se conoce como migración horizontal: los iones que tienen carga opuesta se atraen, entonces los iones invertidos se mezclan con los del sector vecino: así se produce una despolarización. MIGRACIÓN HORIZONTAL Entonces, como la membrana está desorganizada vuelve a entrar Sodio y salir Potasio, pero ahora en el sector vecino. En el sector anterior, vuelve a actuar la bomba y se reestablece el potencial de reposo. Este proceso se repite hasta que el potencial de acción llega al final del axón donde finalmente se transporta hacia otra neurona o célula a traves de los neurotransmisores. Así se transmite el IMPULSO NERVIOSO. ¿Cuáles son los factores que influyen en la transmisión del impulso nervioso? Para que pueda producirse la transmisión, el estímulo debe pasar cierto nivel de INTENSIDAD, y la fibra debe cumplir la condición de INTEGRIDAD. En cuanto a la velocidad de transmisión, se debe tener en cuenta que: A mayor temperatura, mayor velocidad. A mayor diámetro, mayor velocidad. Con presencia de mielina, mayor velocidad (porque la bomba de sodio y potasio actúa sólo sobre los nodos, ya que la mielina es aisladora) 4. SINAPSIS Existen dos tipos de sinapsis: El proceso de transmisión sináptica se realiza a través de seis etapas: FABRICACIÓN de los neurotransmisores (sustancia química que transmite el impulso nervioso) en los Corpúsculos de Nissi (cuerpo de la neurona). ACUMULACIÓN de los mismos en la vesícula sináptica (axón). LIBERACIÓN de los neurotransmisores por exocitosis. FIJACIÓN de los mismos en receptores llamados sitios activos, que se ubican en la membrana plasmática de la célula postsináptica. INACTIVACIÓN del neurotransmisor una vez que ya actuó para que la excitación no sea permanente (se realiza gracias a ciertas enzimas). REABSORCIÓN de los neurotransmisores. Juan Manuel Suárez juanma@hotmail.com

Sindrome Fragil X.

Síndrome X frágil 1. ¿Qué es? 2. ¿Cómo se produce? 3. ¿Influye el sexo de la persona en las manifestaciones de este síndrome? 4. ¿Es frecuente este síndrome? 5. ¿Qué síntomas presentan los niños con Síndrome X Frágil? 6. ¿Cómo se diagnostica el Síndrome X Frágil en el laboratorio? 7. ¿Qué tratamiento tiene este síndrome? 8. ¿Qué conclusiones podemos extraer? ¿Qué es? Un síndrome, en Medicina, es un conjunto de signos y síntomas que existen al mismo tiempo y que definen clínicamente un estado de enfermedad. En el caso del síndrome X-Frágil, la causa de estos síntomas viene dada por una anomalía en un cromosoma sexual, el cromosoma X. Este síndrome es una importante causa de retraso mental en nuestro medio. Más adelante enumeraremos otras características del mismo. ¿Cómo se produce? Cada persona posee 23 pares de cromosomas. Una de estas parejas determina el sexo con el que se nace, adoptando el nombre de "cromosomas sexuales". Por su forma se identifican los cromosomas sexuales femeninos (determinan que la persona sea de sexo femenino) como XX, y la pareja de cromosomas masculinos como XY (determinan que la persona sea de sexo masculino). Por tanto, las mujeres pueden tener esta anomalía en cualquiera de los dos cromosomas sexuales X, mientras que los hombres pueden padecerlo sólo en el único cromosoma sexual X que poseen. La anomalía es debida a una mutación genética del ADN que afecta tanto a las células sexuales (óvulos y espermatozoides) como a los otros tipos de células de nuestro organismo. La mayor parte de los síntomas de este síndrome vienen determinados por la afectación de las neuronas (células del sistema nervioso). ¿Influye el sexo de la persona en las manifestaciones de este síndrome? Existen diferencias importantes derivadas del sexo en dos aspectos principales: 1. Afectación: como los cromosomas sexuales femeninos son XX, las mujeres tienen una defensa adicional importante que provoca que se vean menos afectadas: si uno de los cromosomas X tiene la mutación, siempre tienen el otro cromosoma X que puede suplir y tapar la anomalía de su par. En cambio, los hombres tienen un solo cromosoma X (el otro es el Y), por lo que la mutación en el cromosoma sexual X no puede ser suplida por ningún otro y la afectación será casi segura. 2. Herencia: las consecuencias de estar afectados respecto a los descendientes son diferentes según sea el padre o la madre quien sea el portador. El padre portador puede transmitir el cromosoma X afectado a sus hijas pero nunca a sus hijos, pues a éstos les transfiere el cromosoma Y. La madre portadora, tiene una probabilidad del 50% de transmitir el gen frágil X a cada uno de sus hijos o hijas. ¿Es frecuente este síndrome? Las cifras de incidencia en la población general, convierten al Síndrome X Frágil en la primera causa hereditaria de retraso mental y la segunda cromosopatía en frecuencia, después del Síndrome de Down. Aunque en nuestro país no existe una estadística al respecto, se estima que su frecuencia es de 1 individuo afectado por cada 4.000 nacimientos, una portadora por cada 800 y un portador por cada 5.000. Por ello, globalmente en España, puede haber 8.000 varones portadores normales, 10.000 afectados por el retraso mental causado por el Síndrome X Frágil y 50.000 mujeres portadoras del cromosoma X frágil. Aproximadamente entre el 80-90% del total no están diagnosticados ¿Qué síntomas presentan los niños con Síndrome X Frágil? Los síntomas que caracterizan a este síndrome son variados, siendo el más importante el retraso mental, que oscila de leve a severo. Aunque cada individuo es diferente, hay una serie de síntomas comunes que se han observado en las personas que padecen este síndrome. 1. Rasgos físicos o Los varones afectados por el Síndrome X Frágil tienen como rasgos físicos más característicos el macroorquidismo o testículos grandes (80% de los varones adultos), orejas grandes y prominentes (80% de los casos), cara larga y estrecha, mandíbula inferior prominente y problemas de infecciones en el oído medio o Aproximadamente un 60% de los varones presentan hipersensibilidad en las articulaciones. Esto se detecta doblando los dedos hacia atrás en dirección a los nudillos. o También los pies planos aparecen en un 50% de los niños y adultos. o Otros rasgos son el estrabismo que se detecta en un 25-50% de los casos y prolapso en la válvula mitral que se presenta en el 80% de los adultos. o En cuanto a las mujeres con Síndrome X frágil, sus síntomas son semejantes a los de los varones. Las que no se encuentran afectadas suelen mostrar algún rasgo físico propio del síndrome. 2. Rasgos psicológicos o La hiperactividad y la falta de atención son problemas de conducta que aparecen tanto en varones como en mujeres afectadas por el síndrome. o Son características comunes, el lenguaje desordenado y repetitivo, la pobre capacidad de mantener un tema y los pensamientos expresados de forma incomprensible. o En varones se han descrito rasgos que se han calificado como autistas, y se presentan en alrededor del 16% de los varones con X frágil. Estos rasgos son: mantenimiento escaso de la mirada, timidez, aleteos con las manos, repetición de la misma frase constantemente, aversión a ser tocado o abrazado, rabietas injustificadas y el morderse las manos. o Normalmente, los niños con Síndrome X frágil son cariñosos aunque los rasgos autistas interfieran con la relación normal. o Las mujeres afectadas por el síndrome, suelen presentar leve retraso mental y problemas de atención, pero normalmente sin hiperactividad. Lo más frecuente es la timidez, que puede ser profunda en la adolescencia, y que puede conducir a una depresión. ¿Còmo se diagnostica este síndrome en el laboratorio? La técnica más fiable para detectar este trastorno genético es la que analiza directamente el ADN, llegando a diagnosticar no sólo las mutaciones sino también las premutaciones. Esta técnica permite diagnosticar los individuos sanos, afectos y portadores, tanto pre como postnatalmente, lo que conduce a un asesoramiento genético de gran eficacia. Los estudios citogenéticos ofrecen un porcentaje elevado de falsos negativos. ¿Qué tratamiento tiene este síndrome? En la actualidad, no existe curación para el Síndrome X Frágil, aunque se están desarrollando experimentos basados tanto en terapia genética como en ingeniería genética, consistentes en reproducir la carencia de la proteína causante de la enfermedad. No obstante, el tratamiento puede ayudar a los niños a alcanzar su máximo potencial. Esta ayuda puede ser tanto a nivel médico para los problemas que anteriormente se han descrito, como a nivel psicológico, educacional y ocupacional. I. Seguimiento médico o Una vez que se ha detectado el síndrome en una familia, será conveniente realizar un seguimiento por parte del pediatra, del médico de familia o del especialista correspondiente, que permita abordar el tratamiento de los múltiples síntomas que suelen aparecer en este síndrome, entre ellos: otitis, paladar hendido, hernias, anomalías cardiacas, dificultad respiratoria, hiperactividad, hipotonía y retraso motor. o Aparición de timidez o ansiedad excesivas así como otro tipo de alteraciones cognitivas. o Muchos de estos síntomas se tratan de manera efectiva con fármacos o terapias, ello evita mayores secuelas en los pacientes, como pueden ser la falta de audición, problemas de comportamiento y aislamiento, así como problemas de lenguaje y aprendizaje. o Será necesario a su vez valorar el desarrollo psicomotor del paciente a través de un examen exhaustivo tanto físico como neurológico, realizándose un tratamiento adecuado de aquellos síntomas que pueden favorecerse con terapias disponibles en la actualidad. II. Estimulación precoz o Para intentar minimizar las alteraciones cognitivas provocadas por el síndrome en los individuos afectados, se puede seguir un programa de estimulación precoz que permitirá desarrollar y ampliar sus capacidades y habilidades al máximo. o Para que sean eficaces deben iniciarse en los primeros años de vida. o Este tipo de enfoque terapéutico puede llevarse a cabo de manera coordinada con la familia, que puede realizar una labor importante en la estimulación precoz del individuo afectado. III. Tratamiento farmacológico o En la actualidad no se ha desarrollado un tratamiento curativo para el síndrome que permita recobrar el estado normal en los pacientes nacidos con esta enfermedad, pero sí hay fármacos que tratan de forma efectiva muchos de los síntomas descritos, aliviando y permitiendo en muchos casos llevar una vida familiar y social más normalizada. IV. Logopedia, terapia del habla y del lenguaje o Las alteraciones en el lenguaje y habla de los pacientes con este síndrome son rasgos muy frecuentes. o En los varones se suele observar mayor velocidad, ritmo irregular y dispraxia verbal (falta de planificación motora del habla). Para conseguir una pronunciación adecuada es necesario realizar movimientos finos suaves y rápidos con la lengua y los labios. o Esta terapia intentará conseguir que el paciente desarrolle la capacidad de hablar a través de estímulos visuales, auditivos y motores, presentando la información como una imagen única que será más fácil de aprender para este tipo de pacientes. o El rendimiento suele disminuir a medida que el lenguaje adquiere estructuras y conceptos abstractos, pero estos pacientes tienen muy desarrollada una capacidad alta de imitación verbal. o La verborrea, los comentarios evasivos y el contacto visual escaso, serán otros problemas que deberá tratar el logopeda, teniendo siempre en cuenta la dificultad de adaptación a nuevos ambientes en estos pacientes, por lo que el tratamiento será difícil hasta que el paciente se adapte a los nuevos cambios y a la terapia. V. Integración sensorial, tratamiento psicopedagógico y conductual o Debido a la variabilidad en los síntomas de estos pacientes, es necesario conocer las necesidades y habilidades de cada niño concreto. o Normalmente es necesario un apoyo en áreas como la atención, la hiperactividad, la impulsividad, la concentración, la relajación o las habilidades sociales. o Será necesario conseguir un procesamiento de la información sensorial de manera efectiva, así como un desarrollo de las capacidades motoras finas llevado a cabo por un fisioterapeuta. o Es recomendable un tratamiento de los problemas de comportamiento por el especialista, así como una colaboración estrecha con la familia para conseguir estructurar el entorno, prevenir la sobreestimulación, fomentar el lenguaje, conseguir el uso de técnicas calmantes y de refuerzo positivo de la conducta. VI. Plan educativo individualizado o Todas las personas que están trabajando en la terapia y aprendizaje del niño afectado por este síndrome, deben perseguir el mismo propósito. Para ello es fundamental una coordinación terapéutica, educativa y familiar. o En la etapa escolar es beneficioso estar en un colegio de integración por la capacidad de aprendizaje por imitación. o Es bueno no sobreestimular su deficiente desarrollo cognitivo con ambientes excesivamente exigentes, pues su velocidad de aprendizaje es menor que en el resto del grupo y suelen llegar a un limite de desarrollo. o El apoyo psicopedagógico es fundamental en estos niños para conseguir desarrollar al máximo las potencialidades individuales y corregir aquellas conductas que interfieren en el aprendizaje. Por ello sería útil que asistiesen a clases de educación especial dentro de su programa educativo integrado. o También puede ser muy útil el uso de las nuevas tecnologías, como la informática, para mejorar el desarrollo cognitivo con programas informáticos específicos. VII. Terapia ocupacional y asistencia sociolaboral de adultos o Conseguidas unas metas de aprendizaje de concepto en estos pacientes y debido a sus limitaciones intelectuales, es posible continuar el aprendizaje en un taller de terapia ocupacional, en los que podrán desarrollar una actividad productiva satisfactoria debido a sus buenas habilidades motoras. o En muchos de estos pacientes es muy útil realizar una integración sensorial junto con la terapia ocupacional, lo que favorece su relajación y concentración o Ayudar en tareas de transporte de material pesado, realizar tareas mecánicas y repetitivas rutinarias es muy útil para reducir las tensiones que acumulan. Es necesario un apoyo familiar y asistencial para conseguir una integración social y laboral en estos pacientes. Estos esfuerzos permiten a estas personas sentirse útiles y desarrollar todas sus capacidades al máximo. ¿Qué conclusiones podemos extraer? Existe una necesidad clara de diagnóstico precoz en los niños nacidos con el Síndrome X Frágil y de consejo genético a las familias con individuos afectados. Todo ello está dirigido a detectar los portadores sanos en la población general, que tienen riesgo de transmitir el síndrome a sus descendientes. Esta necesidad se justifica por el importante coste personal, familiar y social del Síndrome X Frágil. Debido a que los síntomas del Síndrome X Frágil pueden ser bastante sutiles, especialmente en niños pequeños, y al hecho de que el S. X Frágil tiene una incidencia notable en la población, muchos especialistas recomiendan que la realización de la prueba diagnóstica sea tenida en cuenta para cualquier persona con retraso en el desarrollo, o retraso mental de origen desconocido. El diagnóstico prenatal debe ser realizado a toda aquella persona en cuya familia se haya detectado algún miembro con retraso mental. El diagnóstico del Síndrome de X Frágil no se hace por la presencia de rasgos físicos. Cualquier demostración de retraso mental, una historia familiar de retraso mental o dificultades de aprendizaje de etiología desconocida, en combinación con alguna de las características anteriormente expuestas, pueden hacer sospechar que nos encontramos ante un niño con Síndrome X Frágil. Queremos resaltar que la única técnica fiable para detectar este trastorno genético es la que analiza directamente el ADN. Esta técnica, como ya se comentó, permite diagnosticar los individuos sanos, afectos y portadores, tanto pre como postnatalmente, lo que hace posible un asesoramiento genético de gran eficacia. Si tiene cualquier duda consulte con su pediatra. Para ayudar y orientar a las familias en las que se haya diagnosticado algún caso de Síndrome X Frágil, se han creado Asociaciones de Síndrome X Frágil en diferentes comunidades autónomas. La tarea de estas asociaciones, entre otras, es divulgar las características de este problema, tanto a profesionales como a la sociedad en general. Su objetivo fundamental es conseguir mejorar la calidad de vida de las familias y de los afectados por este trastorno genético.

Perdida Auditiva

Las causas de la pérdida auditiva Glossary Autosomas - Los 22 pares de cromosomas que contienen genes que no determinan su sexo. Estos están numerados del par mayor (#1) al menor (#22). Los cromosomas - Una agrupación de cientos o miles de genes enhebrados juntos como perlas de un collar, no hay razón ni sentido en el orden de esos genes en un cromosoma. Los humanos generalmente tienen 46 cromosomas (23 pares) y estos se encuentran en el núcleo de cada célula en su cuerpo (con excepción de las células responsables de la reproducción). Un par de cromosomas determina su sexo (cromosomas del sexo); todos los demás cromosomas son llamados autosomas. Piense en un cromosoma como si fuera un libro, conteniendo muchas frases (genes). Puesto que los cromosomas vienen en pares, entonces los genes también vienen en pares. Esta es la base para los diferentes tipos de herencia: dominante y recesiva. Un gen dominante (herencia) - Puesto que los genes vienen en pares, un gen dominante siempre es expresado (se lee su mensaje) sin importar el mensaje del otro gen. Gen - Un mensaje en código que le dice al cuerpo como preparar una sustancia química que el cuerpo necesita. Por ejemplo, el gen que codifica la molécula hemoglobina, que lleva el oxigeno en las células rojas, se encuentra en los humanos en el cromosoma #9. Piense en ese gen como una frase en un libro. La pérdida auditiva - la condición de no tener capacidad completa de audición. El grado de pérdida auditiva puede tener diferentes niveles, medio sordo, incapacitado de audición y sordo, son tres de los niveles más comunes. A no ser que sea clasificado de otra forma, la pérdida auditiva incluye todas estas subclasificaciones. El gen recesivo (herencia) - Cuando es puesto en par con un gen dominante, el mensaje del gen recesivo no será expresado. Sin embargo, si es puesto en par con otro gen recesivo, entonces el mensaje será expresado. Los cromosomas del sexo - Este es el único par de cromosomas que determina su sexo. En los humanos, las mujeres tienen dos cromosomas "X", los hombres tienen un cromosoma "X" y uno "Y". Es por esto, que los hombres determinan el sexo de sus hijos (ya sea que el espermatozoide contenga el cromosoma "X" o "Y").

Historia del DNA

HISTORIA Y AISLAMIENTO DEL DNA El ADN fue aislado por Friedrich Miescher en 1869 de esperma de salmón y de pus de heridas abiertas. Dado que la encontró solamente en los núcleos, Miescher denominó a este compuesto nucleína.("Se levantaba en pleno invierno a las 4 y se iba a orillas del Rhin con su ayudante para pescar. Luego, procedía a la extracción de nucleína en un laboratorio abierto a todos los vientos, donde la temperatura rondaba los 2 °C. Una temperatura demasiado elevada habría impedido manipular la nucleína..." ***) A posteriori se lo cambió a ácido nucleico y por último a ácido desoxirribonucleico (ADN). Robert Feulgen, en 1914, describió un método para revelar por tinción el ADN, basado en el colorante fucsina. Se encontró, utilizando este método, la presencia de ADN en el núcleo de todas las células eucariotas, específicamente en los cromosomas.Durante los años 20, el bioquímico P.A. Levene analizó los componentes del ADN. Encontró que contenía cuatro bases nitrogenadas: citosina, timina, adenina, y guanina; el azúcar desoxirribosa; y un grupo fosfato. El concluyó: que la unidad básica (nucleótido) estaba compuesta de una base pegada a un azúcar y que el fosfato también estaba pegado al azúcar y lamentablemente también concluyó erróneamente que las bases estaban en cantidades iguales y, que un tetranucleótido era la unidad repetitiva de la molécula. Sin embargo queda su idea de la estructura del nucleótido el cual es realmente la unidad fundamental (monómero) del ácido nucleico (polímero).Existen cuatro nucleótidos que integran el ADN: uno con citosina (C), uno con guanina (G), uno con adenina (A), y uno con timina (T), Imagen modificada de http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ Aqui se muestran 3 de ellos en su forma "activa", como trifosfatos, antes de entrar en la molécula de ADN, recuerde que el nucleótido allí tiene un solo fosfato. El factor de transformación A comienzo "del año 1900", el estudio de la genética comienza a dar frutos: la relación entre el trabajo de Mendel y el de los biólogos celulares resultó en la teoría cromosómica de la herencia; Garrod propuso la relación entre los "errores innatos del metabolismo" y los genes. La pregunta quedó planteada: ¿que es un gen? La repuesta la trajo el estudio de una enfermedad infecciosa mortal la neumonía. Durante los años 20 (192... por supuesto) Frederick Griffith estudió las diferencias entre una cepa de la bacteria Streptococcus peumoniae que producía la enfermedad y otra que no la causaba. La cepa que causaba la enfermedad estaba rodeada de una cápsula (también se la conoce como cepa S, del ingles smooth, o sea lisa, que es el aspecto de la colonia en las placas de Petri). La otra cepa (la R, de rugosa, que es el aspecto de la colonia en la placa de Petri) no tiene cápsula y tampoco causa neumonía. Frederick Griffith (1928) fue capaz de inducir la transformación de una cepa no patogénica Streptococcus pneumoniae EN PATOGÉNICA. Griffith postuló la existencia de un factor de transformación como responsable de este fenómeno. Griffith inyectó las diferentes cepas de la bacteria en ratones. La cepa S mataba a los ratones mientras que la cepa R no lo hacía. Luego comprobó que la cepa S, muerta por calentamiento, no causaba neumonía cuando se la inyectaba. Sin embargo cuando combinaba la cepa S muerta por calentamiento, con la cepa R viva, e inyectaba la mezcla a los ratones ( recuerde que ningún componente individual de la mezcla mata a los ratones) los ratones contraían la neumonía y morían.Las bacterias que se aislaban de los ratones muertos poseían cápsula y, cuando se las inyectaba, mataban otros ratones! Hipótesis La cepa S, muerta por el calor, fue reanimada o resucitó. La cepa R viva fue modificada por algún "factor de transformación" (transforming factor). Otros experimentos mostraron que la segunda postulación era la correcta. En los años 40 (19..), Oswald Avery, Colin MacLeod, y Maclyn McCarty revisaron el experimento de Griffith y concluyeron que el factor de transformación era el ADN. Oswald Avery repitiendo el trabajo de Griffith con el agregado de una enzima que destruía el ADN, demostró que el factor de transformación era el ADN. Cuando Avery agregaba esta enzima, no observaba la transformación obtenida por Griffith. El concluyó que el material hereditario era ADN y no una proteína. Su evidencia era fuerte pero no totalmente concluyente, para esa época el "candidato principal" para ser el material hereditario eran una proteína. El uso de bacteriófagos La última palabra en la cuestión de determinar cual era el material hereditario vino de los trabajos de Max Delbruck y Salvador Luria en los 40. Los bacteriófagos son un tipo de virus que atacan a las bacterias, Delbruck y Luria trabajaron con virus que atacan a la bacteria del intestino humano Escherichia coli. Los bacteriófagos consisten en ADN con una cubierta de proteínas. Los bacteriófagos infectan una célula inyectándole su ADN. Este ADN viral "desaparece" mientras toma control de la maquinaria de la bacteria que comienza a fabricar nuevos virus. Luego de 25 minutos de haber sido inyectado la célula hospedadora estalla, liberando cientos de nuevos bacteriófagos. Como los fagos tienen solo ADN y Proteínas, eran la herramienta ideal para resolver la naturaleza del material hereditario. Modificada En 1952 Alfred D. Hershey y Martha Chase realizaron una serie de experimentos destinados a dilucidar si el ADN o las proteínas eran el material hereditario. Marcando el ADN y las proteínas con isótopos radioactivos el experimento demostraría cual de ellos entraba en la bacteria. Ese sería el material hereditario ( factor transformador de Griffith). Dado que el ADN contiene fósforo (P) pero no azufre (S), ellos marcaron el ADN con Fósforo-32 radioactivo. Por otra parte, las proteínas no contienen P pero si S, y por lo tanto se marcaron con Azufre-35. Hershey y Chase encontraron que el S-35 queda fuera de la célula mientras que el P-32 se lo encontraba en el interior, indicando que el ADN era el soporte físico de la herencia. Imagen modificada de NCBI Detalles del experimento: Las figuras de arriba son Modificadas de: University of Arizona's Bio 181 Page. Erwin Chargaff analizó las base nitrogenadas del ADN en diferentes formas de vida, concluyendo que, la cantidad de purinas no siempre se encontraban en proporciones iguales a las de las pirimidinas (contrariamente a lo propuesto por Levene), la proporción era igual en todas las células de los individuos de una especie dada, pero variaba de una especie a otra. Los experimentos de Hershey-Chase probaron que el ADN era el material genético pero, no como el ADN conformaba los genes. El ADN debía transferir información de la célula de origen a la célula hija. Debía también contener información para replicarse a si mismo, ser químicamente estable y tener pocos cambios. Sin embargo debía ser capaz de cambios mutacionales. Sin mutaciones no existiría el proceso evolutivo. Muchos científicos se interesaron en descifrar la estructura del ADN, entre ellos, Francis Crick, James Watson, Rosalind Franklin, y Maurice Wilkins. Maurice Wilkins (1999) Rosalind Franklin (1920-1958) Watson en la Conferencia de Asilomar, Estados Unidos (1979) A finales de la primavera de 1952, la cristalógrafa británica Rosalind Franklin (1920-1958) obtuvo una fotografía de difracción de rayos X que reveló, de manera inconfundible, la estructura helicoidal de la molécula del ADN. Rosalind Franklin falleció en 1958, a los 37 años, víctima de un cáncer en los ovarios. Su invaluable aportación a este descubrimiento no fue reconocida ni en vida de la cristalógrafa ni de manera póstuma, aunque poco a poco se empieza a conocer su historia. Fotografía 51. Difracción de rayos X del ADN El modelo de Watson y Cric A fines de Febrero de 1953, Rosalind Franklin, escribió en su cuaderno de notas que la estructura del ADN tenía dos cadenas, ya antes había deducido que que los grupos fosfatos se encontraban en el exterior y que el ADN existe en dos formas........ Watson y Crick eran investigadores teóricos que integraron todos los datos disponibles en su intento de desarrollar un modelo de la estructura del ADN. Los datos que se conocían por ese tiempo eran : que el ADN era una molécula grande también muy larga y delgada. los datos de las bases proporcionados por Chargaff (A=T y C=G; purinas/pirimidinas=k para una misma especie). los datos de la difracción de los rayos-x de Franklin y Wilkins (King's College de Londres). Los trabajos de Linus Pauling sobre proteínas (forma de hélice mantenida por puentes hidrógeno), quién sugirió para el ADN una estructura semejante. El ADN es una doble hélice, con las bases dirigidas hacia el centro, perpendiculares al eje de la molécula (como los peldaños de una escalera caracol) y las unidades azúcar-fosfato a lo largo de los lados de la hélice (como las barandas de una escalera caracol). http://www.ncbi.nlm.nih.gov Las hebras que la conforman son complementarias (deducción realizada por Watson y Crick a partir de los datos de Chargaff, A se aparea con T y C con G, el apareamiento se mantiene debido a la acción de los puentes hidrogeno entre ambas bases). Tome nota que una purina con doble anillo siempre se aparea con una pirimidina con un solo anillo en su molécula. Las purinas son la Adenina (A) y la Guanina (G). Durante este curso hablamos del Adenosin trifosfato (ATP), pero en ese caso el azúcar era la ribosa, mientras que en el ADN se encuentra la desoxirribosa.Las Pirimidinas son la Citosina (C) y la Timina (T). Imagen de G. S. Stent, Molecular Biology of Bacterial Viruses. Copyright © 1963 by W. H. Freeman and Company Las bases son complementarias, con A en un lado de la molécula únicamente encontramos T del otro lado, lo mismo ocurre con G y C. Si conocemos la secuencia de bases de una de las hebras, conocemos su complementaria. La imagen superior fue Modificada de: http://www.whfreeman.com/life/update/. Note que mientras una hebra va de 3' a 5' la otra lo hace de 5' a 3' (antiparalelas) En cada extremo de una doble hélice lineal de DNA, el extremo 3'-OH de una de las hebras es adyacente al extremo 5'-P (fosfato) de la otra. En otras palabras, las dos hebras son antiparalelas, es decir, tienen una orientación diferente. En el esqueleto azucar -fosfato de del ADN los grupos fosfato se conectan al carbono 3´ de la molécula de desoxirribosa y al carbono 5´ de la siguiente, uniendo azúcares sucesivos. La prima (´) indica la posición del carbono en un azúcar. Por convención, la secuencia de bases de una hebra sencilla se escribe con el extremo 5'-P a la izquierda. Enlaces Estructura del ADN - Traducción del trabajo original de Watson y Crick; http://www.bioxeo.com/adn.htm Estructura del ADN; http://enzimas.gq.nu/ADN.htm Landmarks In the History of Geneticshttp://cogweb.english.ucsb.edu/EP/DNA_history.html The DNA Learning Center (Cold Spring Harbor Laboratory) This site has several excellent animations (Shockwave enhanced) as well as information about their favorite molecule, DNA. http://darwin.cshl.org/ Access Excellence (Genentech) A resource with graphics and other materials to augment molecular genetics. http://www.gene.com/ae/ Primer on Molecular Genetics (Department of Energy) http://www.gdb.org/Dan/DOE/intro.html Tutorial on EUKARYOTIC DNA TRANSCRIPTION (UC Davis) http://ocsbcm01.ucdavis.edu/spep-95/dna_rna/home.htm Glossary (DOE) Terms peculiar to molecular genetics. Importante glosario en inglés. http://www.gdb.org/Dan/DOE/prim6.html Gene Zine A very good beginning on how genes work. http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Lab/5451/index.htm The Genome Database (Johns Hopkins University) Search databases for a specific gene http://gdbwww.gdb.org/gdb/gdbtop.html Genome Machine (University of Washington) A clickable map connecting to the GDB (above). http://www.pathology.washington.edu/GDB_select_chromosome_old.html

Anomalias cromosomicas.

Anomalías Cromosómicas Aproximadamente uno de cada 200 bebés nace con una anomalía cromosómica. El síndrome de Down, que hace que un bebé nazca con un cromosoma 21 adicional, es una de las anomalías cromosómicas más comunes, cuyos efectos son conocidos por la mayoría de la gente. Los niños afectados con este síndrome presentan diferentes grados de retraso mental, rasgos faciales característicos y, con frecuencia, defectos cardíacos y otros problemas. Aparte del síndrome de Down, existen muchas otras anomalías cromosómicas. Algunas de ellas son menos severas pero otras son más serias e incluso pueden producir la muerte del bebé antes de su nacimiento. Muchos de los niños que poseen anomalías cromosómicas, aunque no todos, se caracterizan por tener retraso mental, incapacidades de aprendizaje o problemas de conducta. Un conocimiento más profundo de los cromosomas puede resultar útil para entender la amplia gama de problemas que pueden causar las anomalías cromosómicas. ¿Qué son los cromosomas? Los cromosomas son estructuras diminutas con forma de filamento que se encuentran presentes en las células del organismo. Contienen la cantidad estimada de 30.000 a 35.000 pares de genes humanos, que determinan rasgos como el color de los ojos y del cabello y que, además, controlan el crecimiento y el desarrollo de cada componente de nuestro sistema físico y bioquímico. Todos tenemos normalmente 23 pares de cromosomas, o 46 en total. Por lo general, heredamos uno de los cromosomas del par de nuestra madre y el otro de nuestro padre. Sin embargo, a veces un bebé puede nacer con una cantidad mayor o menor de cromosomas, o con uno o más cromosomas rotos o con una alteración en su estructura. Los errores en la cantidad o estructura de los cromosomas provocan una gran variedad de defectos de nacimiento, que pueden ser desde leves hasta severos. ¿Cuáles son las causas de las anomalías cromosómicas? Por lo general, las anomalías cromosómicas son resultado de un error producido durante el desarrollo de un óvulo o célula espermática. Se desconocen las causas de estos errores. (March of Dimes brinda su apoyo a un número de becarios que está intentando descubrir las causas de estos errores para ayudar a prevenir las anomalías cromosómicas). Sin embargo, hasta donde se sabe, nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes del embarazo o durante su desarrollo puede causar una anomalía cromosómica en su hijo. Las células espermáticas y los óvulos son diferentes de las demás células del organismo. Estas células reproductoras sólo tienen 23 cromosomas individuales. Cuando un óvulo se une con una célula espermática— y comienza el embarazo—forman un óvulo fertilizado con 46 cromosomas. Pero algunas veces algo sale mal antes de que comience el embarazo. Durante el proceso de división celular, se produce un error que hace que un óvulo o célula espermática quede con una cantidad de cromosomas mayor o menor que lo normal. Cuando esta célula con una cantidad incorrecta de cromosomas se une con un óvulo o célula espermática normales, el embrión tiene una anomalía cromosómica. Un tipo común de anomalía cromosómica es la trisomía, que se produce cuando una persona tiene tres copias, en lugar de dos, de un cromosoma específico. El síndrome de Down es un ejemplo de trisomía. Por lo general, las personas con síndrome de Down tienen tres copias del cromosoma 21. En la mayoría de los casos, los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven. En estos casos, la mujer embarazada tiene un aborto espontáneo, con frecuencia sin saberlo. Hasta el 70 por ciento de los abortos espontáneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se debe a anomalías cromosómicas. También pueden tener lugar otros accidentes, por lo general antes de que comience el embarazo, que podrían alterar la estructura de uno o más cromosomas. Aunque una persona tenga la cantidad normal de cromosomas, puede ocurrir que pequeños segmentos de uno o más cromosomas se eliminen, se dupliquen, se inviertan, alteren su ubicación normal o se intercambien con parte de otro cromosoma. Estas alteraciones estructurales también pueden producir la pérdida del embarazo y defectos de nacimiento. ¿Cuáles son las anomalías cromosómicas más comunes? El síndrome de Down es uno de los trastornos cromosómicos más comunes y afecta a aproximadamente uno de cada 800 a 1.000 bebés nacidos con vida. El riesgo de que se produzca esta y otras trisomías aumenta con la edad de la madre. El riesgo de que un bebé nazca con síndrome de Down es de aproximadamente uno en 1.250 para mujeres de 25 años, uno en 1.000 para mujeres de 30 años, uno en 400 para mujeres de 35 años y uno en 100 para mujeres de 40 años. Las perspectivas para los niños con síndrome de Down son mucho más alentadoras de lo que solían ser. La mayoría de ellos tiene un retraso mental de leve a moderado. Con una intervención temprana y una educación especial, muchos de estos niños aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles. (Para más detalles, consulte la hoja informativa sobre el síndrome de Down.) Los bebés también pueden nacer con copias adicionales de los cromosomas 13 ó 18. Estas trisomías son por lo general mucho más severas que el síndrome de Down, pero afortunadamente menos comunes. Los bebés afectados por ellas se estiman en aproximadamente uno de cada 5.000. Por lo general, los bebés con trisomías 13 ó 18 tienen un retraso mental severo y muchos defectos de nacimiento físicos. Lamentablemente, la mayoría de ellos muere antes de cumplir el primer año de vida. Uno de los 23 pares de cromosomas humanos se conoce como cromosomas sexuales. Entre las anomalías cromosómicas más comunes se encuentran las que tienen que ver con la falta o la presencia adicional de cromosomas sexuales (conocidos como X e Y). Normalmente, las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y. Las anomalías relacionadas con los cromosomas X e Y pueden afectar el desarrollo sexual y producir infertilidad, anomalías en el crecimiento y, en algunos casos, problemas de conducta y aprendizaje. No obstante, la mayoría de las personas afectadas lleva una vida relativamente normal. El síndrome de Turner es una anomalía de los cromosomas sexuales que afecta a aproximadamente una de cada 2.500 niñas. Las niñas con síndrome de Turner tienen un solo cromosoma X en lugar de dos, que es lo normal. Por lo general, son estériles y no experimentan los cambios normales de la pubertad a menos que se las trate con hormonas sexuales. Las niñas afectadas por este síndrome son de baja estatura, aunque el tratamiento con hormonas de crecimiento y sexuales puede ayudarles a aumentar su estatura. Algunas tienen otros problemas de salud, incluidos defectos de tipo cardíaco. Las niñas que tienen síndrome de Turner poseen una inteligencia normal, aunque algunas tienen dificultades para las matemáticas y los conceptos espaciales. Aproximadamente una de cada 1.000 a 2.000 mujeres tiene un cromosoma X de más, conocido como triple X. Estas niñas, que suelen ser altas, no siguen un patrón homogéneo en cuanto a anomalías físicas, tienen una pubertad normal y parecen ser fértiles. Su inteligencia es normal, aunque son algo comunes las incapacidades de aprendizaje. Como estas niñas son saludables y tienen un aspecto normal, es muy probable que los padres sólo sepan que tiene esta anomalía cromosómica si se han sometido a pruebas prenatales (amniocentesis o CVS). El síndrome de Klinefelter es una anomalía de los cromosomas sexuales que afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 niños. Los varones con síndrome de Klinefelter tienen dos, o a veces más, cromosomas X junto con su cromosoma Y (normalmente, los varones tienen un cromosoma X y un cromosoma Y). Los niños afectados suelen ser altos con una inteligencia normal, aunque son comunes las incapacidades de aprendizaje. En general, tienen más problemas con el juicio y el control de los impulsos que los varones XY. De adultos, producen una cantidad inferior a la normal de la hormona masculina conocida como testosterona (y a menudo se los trata con esta hormona) y no son fértiles. ¿Existen otras anomalías cromosómicas menos comunes? Gracias a nuevas técnicas para el análisis de los cromosomas, ha sido posible identificar anomalías muy pequeñas que pueden no ser visibles incluso bajo un microscopio de alta potencia. Como consecuencia de este avance, es mayor la cantidad de padres que se entera que su hijo tiene una anomalía cromosómica. Algunas de estas anomalías poco comunes incluyen: deleciones (falta de segmentos pequeños), microdeleciones (la falta de una cantidad muy pequeña de material que pueden incluir un solo gen), translocaciones (cuando una parte de un cromosoma se une a otro), e inversiones (cuando una parte de un cromosoma se separa y se vuelve a unir al revés). Algunas de estas anomalías son tan poco frecuentes que, en algunos casos, sólo han afectado a uno o a unos pocos niños. En estos casos, puede ser imposible para el médico predecir cómo será la salud y desarrollo del niño a largo plazo. Algunos trastornos poco frecuentes son causados por cambios cromosómicos. Por ejemplo, una deleción muy pequeña en el cromosoma 15 puede causar el síndrome de Prader-Willi (caracterizado por retraso mental, obesidad extrema y otros problemas), mientras que una deleción en el cromosoma 5 causa el síndrome del maullido de gato, que se caracteriza por un llanto muy agudo, como el del gato, durante la infancia, retraso mental y anomalías físicas. Las deleciones pequeñas de un segmento específico del cromosoma 22 también causa los defectos cardíacos, paladar hendido y otros problemas observados en el síndrome de DiGeorge y en el síndrome velocardiofacial. ¿Los niños que tienen la misma anomalía cromosómica son iguales? Si la anomalía cromosómica que tiene un niño es poco frecuente o común, es importante que se lo trate como un individuo. Incluso las personas con anomalías cromosómicas aparentemente idénticas pueden ser muy diferentes entre sí. La manera en que una persona resulta afectada depende principalmente, aunque no en su totalidad, del material genético exacto afectado. Cada cromosoma contiene de cientos a miles de genes y cada uno de éstos influye sobre una característica o función del organismo diferente. En algunos casos, las nuevas técnicas para el análisis de cromosomas permiten identificar exactamente de dónde proviene el material genético faltante o adicional. Si los médicos saben qué genes puede contener un determinado segmento y qué función cumplen, a veces pueden brindar a los padres una perspectiva más exacta de cómo será el desarrollo futuro de su hijo. Si los padres ya han tenido un bebé con una anomalía cromosómica, ¿qué probabilidades tienen de tener otro hijo con el mismo problema? Los padres que han tenido un bebé con una anomalía cromosómica deben consultar a un especialista en genética. Estos profesionales de la salud ayudan a las familias a entender lo que se sabe sobre las causas de un determinado defecto congénito y las probabilidades de que el defecto vuelva a producirse en otro embarazo. Afortunadamente, en la mayoría de los casos, el riesgo para los padres de un bebé que nació con una anomalía cromosómica es pequeño. Por ejemplo, los padres de un bebé con síndrome de Down tienen normalmente un riesgo del uno por ciento de tener otro bebé afectado, más el riesgo adicional que tenga la madre por su edad. Sin embargo, hay excepciones. Por ejemplo, un número pequeño de padres cuyos hijos tienen síndrome de Down posee una alteración en la estructura cromosómica (translocación o inversión) que no afecta su propia salud pero que puede ser perjudicial si se la transmiten a sus hijos. En ciertos casos, un especialista en genética puede recomendar que los padres se realicen análisis de sangre para determinar si tienen esta alteración y poder determinar de la forma más exacta posible cuál es el riesgo en el próximo embarazo. ¿Dónde pueden las familias afectadas con anomalías cromosómicas obtener más información? El médico que atiende a un bebé afectado seguramente podrá considerar con la familia los problemas médicos específicos en más detalle o derivarla a un especialista. También puede ser útil para los padres ponerse en contacto con grupos de apoyo formados por familias de niños afectados por la misma anomalía cromosómica u otra similar. Los especialistas en genética son una buena fuente de información para ponerse en contacto con algún grupo de apoyo adecuado. Algunos de estos grupos incluyen: National Down Syndrome Society666 Broadway, 8th floor New York, NY 10012 (800) 221-4602 Support Organization for Trisomy 18, 13 and Related Disorders 2982 South Union St. Rochester, NY 14624(800) 716-7638 Turner’s Syndrome Society of the U.S.14450 T.C. JesterHouston, TX 77014(800) 365-9944 Triple X Syndrome231 W. Park Ave.Sellersville, PA 18960(215) 453-2117 Klinefelter Syndrome and Associates11 Keats CourtCoto de Caza, CA 92679(888) 999-9428 5p- Society (Cat Cry Syndrome)PO Box 268Lakewood, CA 90714(888) 970-0777 Prader-Willi Syndrome Association5700 Midnight Pass Rd., Suite 6Sarasota, FL 34242(800) 926-4797ReferenciasAmerican Academy of Pediatrics. Health supervision for children with Turner syndrome. Pediatrics, volumen 96, número 6, diciembre de 1995, páginas 1166-1173. American College of Obstetricians and Gynecologists. Prenatal diagnosis of fetal chromosomal abnormalities. ACOG Practice Bulletin, volumen 27, mayo de 2001. 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