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Acido desoxirribonucleico
Ácido desoxirribonucleico (polímero de unidades menores denominados nucleótidos) junto con el ácido ribonucleico, constituye la porción prostética de los nucleoproteidos, cuyo nombre tiene un contexto histórico, ya que se descubrieron en el núcleo de la célula.
Listado de los diferentes tipos de enlaces del DNA y su localización
Enlaces que unen los componentes de un nucleótido:
La pentosa (beta-D-desoxirribosa) y la base nitrogenada (A, G, T ó C) se unen por un enlace N-GLUCOSÍDICO entre el C1´ de la pentosa y el N9 (si la base es púrica) o el N1 (si es pirimidínica).Enlace ÉSTER entre dos grupos -OH de la molécula de ácido fosfórico, el grupo fosfato, y del C5´ de la pentosa.
Enlaces que unen los nucleótidos entre sí:Enlaces 5´-3´ FOSFODIÉSTER entre un grupo -OH, del grupo fosfato unido al carbono 5´de la desoxirribosa de un nucleótido, con otro grupo -OH del carbono 3´ de la desoxirribosa de otro nucleótido.
Enlaces que unen las dos cadenas de ADN para formar la doble hélice:PUENTES DE HIDRÓGENO entre las bases nitrogenadas complementarias, A-T (2 puentes) y G-C (3 puentes).INTERACCIONES HIDROFÓBICAS entre las bases en el interior de la doble hélice.
Enlaces que unen a la doble hélice de ADN con las proteínas (histonas y no histónicas) para el empaquetamiento del ADN eucariota en el interior del núcleo celular:INTERACCIONES ELECTROSTÁTICAS entre iones con carga opuesta, entre los aminoácidos con carga positiva de las histonas (proteína de carácter básico) y las cargas negativas de los grupos fosfatos de los nucleótidos del ADN.Interacciones del ADN con proteínas no histónicas.
Conociendo la Composición del DNA
FRANSCHESCA BARDI
Genética 2011
Factores que alteran enlaces del ADN
Factores Mutagénicos Químicos
Numerosas sustancias tienen acción mutagénica (hidrocarburos policíclicos, aminas aromáticas, agentes alquilantes, colorantes industriales, pesticidas, etc.). A diferencia de las radiaciones, sus efectos, entre los que se pueden destacar los siguientes, suelen ser más retardados:
1) Modificaciones de las bases nitrogenadas. Comprenden las reacciones de desaminación, alquilación e hidroxilación, que provocan emparejamientos erróneos. Así, por ejemplo, la desaminación de la adenina da lugar a la hipoxantina, que se aparea con la citosina en lugar de la timina; la guanina se transforma por alquilación en 6-O-metilguanina, que se aparea con timina en lugar de citosina.
2) Sustituciones de bases. Están causadas por análogos de bases nitrogenadas que provocan un emparejamiento erróneo durante la replicación al cambiar una base por otra. Entre ellos se encuentran la 2-aminopurina y el bromouracilo.
3) Introducción de ciertas moléculas en la cadena polinucleotídica del ADN. Estas inserciones provocan la aparición de un exceso de nucleótidos en la hebra de nueva formación durante la replicación. De este modo, a partir de ese punto los tripletes de bases se alteran y el mensaje genético cambia.
Factores Mutagénicos Físicos
Aunque las subidas intensas y rápidas de la temperatura pueden provocar mutaciones, los agentes físicos mutagénicos por excelencia son las radiaciones, que se dividen en ionizantes y no ionizantes.
4) Radiaciones ionizantes. Son radiaciones de longitud de onda muy corta y, por tanto, muy energéticas, que provocan la ionización de los átomos de las sustancias que atraviesan. Entre estas radiaciones se encuentran los rayos X y g, así como las partículas α y b y los neutrones emitidos en procesos radiactivos.
Los efectos de las radiaciones ionizantes sobre los seres vivos son de tres tipos:
5) Fisiológicos. Pueden producir cambios enzimáticos que se traducen en modificaciones metabólicas.
6) Citogenéticos. Comportan alteraciones en la estructura de los cromosomas, como deleciones y translocaciones.
7) Genéticos. Son producidos por ionizaciones directas del ADN o a través de otros iones que, a su vez, provocan nuevas ionizaciones y la aparición de radicales libres muy reactivos. Éstos originan cambios químicos en el ADN que se traducen en mutaciones génicas, como la rotura de los enlaces nucleotídicos, la rotura y pérdida de bases nitrogenadas y la aparición de formas tautoméricas.
8) Radiaciones no ionizantes. Son, fundamentalmente, las radiaciones ultravioleta (UV). A diferencia de las anteriores, no producen ionizaciones. Su acción primaria consiste
en provocar el paso de electrones a niveles energéticos más altos, lo cual puede dar lugar a formas tautoméricas y dímeros de timina.
Factores Mutagénicos Biológicos
9) Algunos agentes biológicos aumentan la frecuencia de la mutación génica, Destacan entre ellos ciertos virus que pueden producir cambios en la expresión de algunos genes (por ejemplo, los retrovirus, los adenovirus o el virus de la hepatitis B humana, entre otros) y los transposones.
Estos últimos son segmentos móviles de ADN que pueden cambiar de posición, trasladándose a otro lugar distinto dentro del mismo cromosoma o incluso a otro cromosoma.
10) Estos elementos móviles se han encontrado en todo tipo de organismos (maíz, levaduras, insectos, bacterias, etc.) y pueden originar mutaciones, ya que causan una activación o inactivación génica no deseada al insertarse en los genes estructurales o en los reguladores. Se cree además, que los virus mutagénicos podrían realizar su acción al llevar en su genoma transposones tomados de una célula previamente infectada que incorporarían a la nueva célula parasitada,
CASOS ESPECÍFICOS
ENLACE D-GLUCOSÍDICO
Factores Biológicos:
1) Perdida de bases por inestabilidad química del enlace Glucosídico:
Despurinaciones espontaneas, en las que se pierde una purina por hidrólisis del enlace n-glucosidico, dando lugar a un sitio Apurinico.
Factores Químicos:
2) Agentes químicos alquilantes:
Transfieren grupos metilo o etilo, a un átomo nucleofÍlico (O o N) de las bases nitrogenadas.
Factores Físicos:
3) Luz UV
La luz UV provoca la reacción entre dos residuos de timinas adyacentes en la misma hebra, formando a partir de sus dobles enlaces annulares un sistema tricíclico con un anillo de ciclobutano dímero de timinas. Esta asociación covalente de dos T impide que puedan aparearse con sus A complementarias y origina una estructura tridimensional localmente incompatible con el giro de la doble hélice, que forma un codo en la molécula del ADN.
4) Rayos X
Los rayos X provocan la apertura de anillos, fragmentación de bases.
ENLACE ÉSTER
Factores biológicos:
5) ROS, radicales libres producidos por el metabolismo oxidativo de la células.
El metabolismo oxidativo de las células, en especial en la mitocondria. Dañan el ADN rompiendo una hebra u oxidando las bases nitrogenadas.
ENLACE FOSFODIÉSTER
Factores Biológicos:
6) Nucleasas
-Exonucleasas (afectan los extremos de la cadena).-Endonucleasas (afectan el interior de la cadena).
Nucleasas funcionan como fosfoesterasas rompen enlaces fosfodiéster.
Factores Físicos:
7) Radiación
Radiaciones Ionizantes, como los rayos X y los rayos gamma, que son mucho más energéticos que los UV; pueden originar formas tautoméricas, romper los anillos de las bases nitrogenadas o los enlaces fosfodiéster con la correspondiente rotura del ADN y, por consiguiente, de los
cromosomas.
PUENTES DE HIDRÓGENO
Factores Biológicos:
8) Sustituciones por desanimación oxidativa.
Pérdida de un grupo amino exocíclico con aparición de un grupo carbonilo anular. Da lugar a que se altere la formación de puentes de hidrogeno entre las bases. Ventaja del DNA por tener T (no se reconocerían los U correctos de los producidos por desanimación de la C).
Factores químicos:
9) Sustitución de una base por otra análoga
Esto provoca emparejamientos entre bases distintas de las complementarias
10)Intercalación de moléculas
Se trata de moléculas parecidas a un par de bases enlazadas, capaces de alojarse entre los pares de bases del ADN. Cuando se produce la duplicación pueden surgir inserciones o deleciones de un par de bases con el correspondiente desplazamiento en la pauta de lectura.
INTERACCIONES ELECTROSTÁTICAS
Factores biológicos:
11)Cambios en la funcionalidad de las proteínas
Silenciosas: el efecto es nulo porque se sintetiza el mismo aminoácido
Neutras: cambia el aminoácido y por tanto la secuencia de la cadena pero no la funcionalidad de la proteína
De sentido equivocado: el nuevo aminoácido debido a la mutación tiene propiedades bioquímicas diferentes al original. La proteína adquiere una nueva función ya que ha cambiado.
De cambio de pauta de lectura: consisten en la adición o en la pérdida de algún nucleótido en la molécula de ADN, respectivamente.
Sin sentido: se origina un codón de terminación.
Relación entre alteración de los enlaces y una enfermedad cromosómica.
1. ENLACE D-GLUCOSIDICO:
Factor Mutagénico Físico: Acumulación de dímeros de Timina.
ENFERMEDAD CROMOSOMICA ASOCIADA:
Cáncer a la piel (xerodermia pigmentosa):
Es una rara enfermedad hereditaria de la piel que tiene carácter autosómica recesiva y en donde el homocigoto recesivo muestra una marcada tendencia a desarrollar cáncer de piel como consecuencia de la exposición al sol; los heterocigotos son frecuentemente asintomáticos, es decir, no desarrollan la enfermedad. Está causada por un mal funcionamiento de los mecanismos de reparación del ADN, y fue la primera enfermedad de este tipo conocida
ETIOLOGÍA GENÉTICA
La xerodermia pigmentosa está asociada con un defecto en el mecanismo de reparación del ADN dañado por la luz ultravioleta, concretamente la reparación por escisión de nucleótido (NER). La lesión más significativa que produce la luz ultravioleta sobre el ADN consiste en la formación de los dímeros de timina; dos timinas adyacentes (en una misma cadena de ADN) se sueldan covalentemente, determinando problemas muy serios en el proceso de replicación del ADN, que finalmente explican molecularmente las alteraciones que presentan los pacientes con XP.
INCIDENCIA
La mayor parte de pacientes son hijos de matrimonios consanguíneos, lo que determina que en los países donde los matrimonios entre parientes sean más frecuentes, también lo será la incidencia de XP, como en el caso de Egipto, Israel o Japón. En general, la frecuencia de esta enfermedad es de uno cada 250.000 nacimientos.
MANIFESTACIONES CLÍNICAS
• Una quemadura solar que no sana después de un poco de exposición al sol • Ampollas después de un poco de exposición al sol• Vasos sanguíneos aracnoides bajo la piel• Parches de piel decolorada que empeoran• Formación de costra en la piel• Descamación de la piel• Superficie de la piel en carne viva que supura• Molestia al estar con luz brillante (fotofobia)
DIAGNÓSTICO
Si se hace un diagnóstico posnatal. El médico llevará a cabo un examen físico (examen ocular, Cultivo de los fibroblastos de la piel, Biopsia de piel) y preguntará si hay antecedentes familiares de xerodermia pigmentosa.
Si se hace un diagnóstico prenatal. El médico llevará a cabo los siguientes exámenes como la Amniocentesis, Muestra de vellosidad coriónica y Cultivo de células amnióticas.
TRATAMIENTO
Los niños con este problema necesitan protección completa de la luz solar. Hasta la luz que entra a través de las ventanas y lámparas fluorescentes es peligrosa.
Cuando estos niños tienen que salir al sol, deben usar ropa protectora.
Usar filtros solares de alta protección (FPS de 70 o más) y gafas muy oscuras con protección contra luz ultravioleta. El médico puede prescribir medicamentos para ayudar a prevenir ciertos cánceres de piel.
2. PUENTES DE HIDRÓGENO:
Factor Mutagénico químico: incremento en la descendencia del número de repeticiones de tres bases del ADN.
ENFERMEDAD CROMOSOMICA ASOCIADA:
Síndrome del x frágil (sxf)
Es un trastorno hereditario que ocasiona retraso mental, pudiendo ser éste desde moderado a severo, y siendo la segunda causa genética del mismo.
ETIOLOGÍA GENÉTICA
La causa genética del síndrome es un tipo de mutación conocido como expansión de repeticiones de trinucleótidos, que supone el incremento en la descendencia del número de repeticiones de tres bases del ADN.
La mutación que origina el síndrome afecta a una región del cromosoma X en la que se sitúa el gen FMR-1. La expansión del trinucleótido tiene lugar en la región reguladora del gen, siendo este trinucleótido CGG (Citosina-Guanina-Guanina). Cuando el número de repeticiones supera el valor umbral de 230 repeticiones se produce la metilación del gen y, por tanto, éste pierde su función, produciendo así el síndrome del X frágil.
El producto de este gen, la proteína fmr1, puede encontrarse tanto en el núcleo como en el citoplasma, y a pesar de que su función es aún poco conocida, se ha visto que presenta la capacidad de unirse a determinados ARN mensajeros, por lo que dicha proteína podría estar implicada en el transporte de estos desde el núcleo hasta el citoplasma para su traducción.
INCIDENCIA
Afecta tanto a varones como a mujeres, si bien hay diferencias en las manifestaciones y en la incidencia del mismo. En varones, la incidencia es de 1 de cada 1.200, mientras que en mujeres es de 1 de cada 2.500, estando esta diferencia entre sexos estrechamente relacionada con la causa genética del síndrome.
MANIFESTACIONES CLÍNICAS
Rasgos y síntomas: cara alargada, frente prominente, mentón pronunciado, grandes orejas.
• Retraso mental.• Hiperactividad.• Problemas de atención.• Aleteo con los brazos. • Contacto visual escaso.• Habla reiterativa.• Articulaciones hiperextensibles.• Testículos grandes.• Orejas prominentes.
•Bajo tono muscular.
DIAGNÓSTICO
Cuando un individuo con retraso mental o autismo presenta algunos de los rasgos característicos de los mencionados con anterioridad, se sospecha que puede estar afectado por el síndrome. Pero no basta con detectar síntomas somáticos y retraso mental para dar un diagnóstico positivo del trastorno, sino que hay que recurrir al diagnóstico genético para que este sea definitivo
TRATAMIENTO
El tratamiento de pacientes con el síndrome de X frágil es bastante complejo y su efectividad está bastante limitada. Involucra a múltiples profesionales: especialistas en educación especial, terapeutas ocupacionales, psicólogos, logopedas, pedagogas y médicos. El asesoramiento genético enfocado a las familias implicadas es esencial, donde juegan un papel fundamental el consejo genético. El espectro de compromiso con el tratamiento es un asunto analizados en detalle entre el médico y la familia.
Factor Mutagénico químico: incremento significativo del número de repeticiones CAG (hasta 120).
ENFERMEDAD CROMOSOMICA ASOCIADA:
Enfermedad de Huntington (HD)
Es una enfermedad neurodegenerativa mortal que se hereda de forma autosómica dominante, en el cual ciertas neuronas en el cerebro se desgastan o se degeneran.
ETIOLOGÍA GENÉTICA
La enfermedad de Huntington es causada por un defecto genético en el cromosoma No 4. El defecto hace que una parte del ADN, llamada repetición trinucleótida CAG, ocurra muchas más veces de lo que se supone que debe ser. Normalmente, esta sección del ADN se repite de 10 a 35 veces, pero en una persona con la enfermedad de Huntington, se repite de 36 a 120 veces.
INCIDENCIA
La enfermedad se transmite de padres a hijos, se vuelve evidente a edades cada vez más tempranas. Sin embargo, hay dos formas de la enfermedad de Huntington y la más común es la de aparición en la edad adulta. Las personas con esta forma de la enfermedad generalmente presentan síntomas a mediados de la tercera y cuarta década de sus vidas.
MANIFESTACIONES CLÍNICAS
Los cambios de comportamiento pueden ocurrir antes de los problemas de movimiento y pueden abarcar:
• Comportamientos antisociales • Alucinaciones
• Irritabilidad• Malhumor• Inquietud o impaciencia• Paranoia• Psicosis
DIAGNÓSTICO
El médico llevará a cabo un examen físico y puede hacer preguntas acerca de los síntomas y los antecedentes familiares del paciente. También se llevará a cabo un examen neurológico
Una tomografía computarizada de la cabeza puede mostrar pérdida de tejido cerebral, especialmente en lo profundo del cerebro.
Otros exámenes que pueden mostrar signos de enfermedad de Huntington son:
• Resonancia magnética de la cabeza • Tomografía por emisión de positrones (TEP) del cerebro
TRATAMIENTO
No existe cura para la enfermedad de Huntington y no hay forma conocida de detener el empeoramiento de la enfermedad. El objetivo del tratamiento es reducir el curso de la enfermedad y ayudar a la persona a valerse por sí misma por el mayor tiempo y en la forma más cómoda posible.
Los medicamentos varían de acuerdo con los síntomas. Los bloqueadores de dopamina pueden ayudar a reducir los comportamientos y movimientos anormales. Medicamentos como haloperidol, tetrabenazina y amantidina se usan para tratar de controlar los movimientos adicionales. Hay alguna evidencia que sugiere que la co-enzima Q10 también puede ayudar a disminuir el curso de la enfermedad.
3. ENLACE ÉSTER
Factor Mutagénico biológico: Radicales libres, ocasiona daños en el ADN, rotura de una hebra u oxidado de bases nitrogenadas.
Cáncer
El cáncer es un conjunto de enfermedades en las cuales el organismo produce un exceso de células malignas (conocidas como cancerígenas o cancerosas), con crecimiento y división más allá de los límites normales, (invasión del tejido circundante y, a veces, metástasis).
ETIOLOGIA GENÉTICA
El Cáncer es causado por anormalidades en el material genético de las células. Las anormalidades genéticas encontradas en las células cancerosas pueden ser de tipo mutación puntual, translocación, amplificación, deleción, y ganancia/pérdida de todo un cromosoma. En este caso el radical libre reacciona rápidamente captando un electrón de otra molécula próxima a él, de tal forma que crea un compuesto desestabilizado, obligado también a captar el electrón que le ha sido robado de otra molécula próxima y ésta, a su vez, de otra, es decir, ha comenzado una reacción en cadena que producirá como resultado, una erosión en la membrana celular o en las cadenas de ADN y ARN, ello abre las puertas al cáncer y a otras importantes enfermedades.
INCIDENCIA
El cáncer puede afectar a todas las edades, incluso a fetos, pero el riesgo de sufrir los más comunes se incrementa con la edad. El cáncer causa cerca del 13% de todas las muertes. De acuerdo con la Sociedad Americana del Cáncer, 7,6 millones de personas murieron de cáncer en el mundo durante 2007.
MANIFESTACIONES CLÍNICAS
Los síntomas del cáncer dependen del tipo y localización de tumor. Por ejemplo, el cáncer de pulmón puede provocar tos, dificultad respiratoria o dolor torácico; mientras que el cáncer de colon frecuentemente ocasiona diarrea, estreñimiento y sangre en las heces.
Los siguientes síntomas pueden ocurrir con la mayoría de los cánceres:
• Escalofríos• Fatiga• Fiebre• Inapetencia• Malestar general• Sudores fríos• Pérdida de peso
DIAGNÓSTICO
El diagnóstico del cáncer se basa en la biopsia del tumor para un estudio histológico, con grado de diferenciación y de invasión, y para un estudio molecular que determine sus marcadores biológicos y genéticos.
TRATAMIENTO
El tratamiento del cáncer se fundamenta en tres pilares: cirugía, quimioterapia y radioterapia. Existe un cuarto pilar llamado terapia biológica que incluiría la hormonoterapia, inmunoterapia, y nuevas dianas terapéuticas no citotóxicas. El tratamiento del cáncer es multidisciplinar donde la cooperación entre los
distintos profesionales que intervienen (cirujanos, oncólogos médicos y oncólogos radioterápicos), es de máxima importancia para la planificación del mismo; sin olvidar el consentimiento informado del paciente.
4. ENLACE FOSFODIÉSTER:
Factor Mutagénico Físico: Rotura de las hebras de ADN (por radiación).
ENFERMEDAD CROMOSOMICA ASOCIADA:
Síndrome de Werner
Es una enfermedad hereditaria recesiva que consiste en el envejecimiento prematuro del individuo adulto, que afecta a todos los órganos y sistemas del organismo. ADN-helicasas están involucradas en los procesos de reparación de las hebras de ADN.
ETIOLOGÍA GENÉTICA
El gen asociado a este envejecimiento prematuro es una ADN-helicasa. Las ADN-helicasas están involucradas en los procesos de reparación, replicación y expresión del material genético. En los enfermos se ha demostrado inestabilidad cromosómica y metabolismo defectuoso del ADN con tasa elevada de mutaciones para algunos genes específicos. Estas helicasas pueden verse afectadas por factores mutagénicos como la radiación lo que las incapacita en su función de reparación del material genético.
INCIDENCIA
Puede afectar a sujetos de cualquier etnia y sexo, si bien parece existir un cierto predominio en algunos grupos étnicos con alto grado de consanguinidad del norte de Japón, dónde se calcula que pueden existir 3 millones de personas con esta enfermedad, y de la Sardeña italiana, donde la incidencia alcanza un 1/150000 - 500000.
MANIFESTACIONES CLÍNICAS
Los pacientes tienen nariz aguileña, baja estatura, brazos delgados y un tronco grueso. Las manifestaciones mimifican los fenotipos de envejecimiento, tales como:
• Una debilitación prematura• encanecimiento • pérdida de cabello• cataratas.
• aterosclerosis, arteriosclerosis y osteoporosis. • calcificación de los tejidos blandos.
DIAGNÓSTICO
Al nacer, los niños con progeria parecen normales aunque esclerodermas, cianosis facial y nariz esculpida pueden ser aparentes. Los síntomas se manifiestan durante el primer año, con uno o con varios de las siguientes anomalías: retardo en el crecimiento, alopecia, anomalías en la piel.
TRATAMIENTO
No existe aún un tratamiento de probada eficacia. La mayoría de los tratamientos se limitan a paliativos o prevención de complicaciones como son las enfermedades cardiovasculares. Se utilizan aspirinas en bajas dosis y dietas hipercalóricas. Se han intentado tratamientos con hormona de crecimiento humano.
Aunque recientemente se ha descubierto específicamente el gen causante de la progeria, aún no existe cura.
Factor Mutagénico Físico: rotura de enlace fosfodiéster por deleción de 3 nucleótidos (AAA ó AAG) que codifican para el aminoácido fenilalanina a causa de radiación.
ENFERMEDAD CROMOSOMICA ASOCIADA:
FIBROSIS QUÍSTICA
Originalmente denominada fibrosis quística del páncreas, y también conocida como mucoviscidosis. Es una enfermedad hereditaria recesiva frecuente que afecta al organismo en forma generalizada, causando muerte prematura.
ETIOLOGÍA GENÉTICA
El origen de esta enfermedad recae en la alteración del gen CFTR ubicado en el brazo largo del cromosoma 7 (7q21-31) específicamente por la deleción de 3 nucleótidos (AAA ó AAG) que codifican para el aminoácido fenilalanina.
La eliminación de la Phe (principal mutación del gen) se debe a la eliminación (deleción) de tres pares de bases entre el 1648 y el 1653 en el exòn 10, esta deleción provoca la ruptura de los enlaces fosfodiéster que une a los nucleótidos entre sí en sentido 5’-3’.
El gen del CFTR codifica una proteína que forma un canal de cloro dependiente de la proteína-quinasa A que se expresa en tejidos con secreción exocrina como glándulas sudoríparas, páncreas, intestino y riñón
INCIDENCIA
Fibrosis quística es, entre las personas de ascendencia europea, la más frecuente de las enfermedades autosómicas recesivas potencialmente fatales. En los Estados Unidos, aproximadamente 30.000 individuos padecen FQ; en su mayoría, son diagnosticados a los seis meses de edad.
MANIFESTACIONES CLÍNICAS
Dado que existen más de 1,000 mutaciones del gen de la fibrosis quística, los síntomas son distintos de persona a persona. Los síntomas en los recién nacidos pueden abarcar:
• Retraso en el crecimiento• Incapacidad para aumentar de peso
normalmente durante la niñez • Ausencia de deposiciones durante las
primeras 24 a 48 horas de vida • Piel con sabor salado
Los síntomas relacionados con la función intestinal pueden abarcar:
• Dolor abdominal a causa del estreñimiento severo • Aumento de gases, meteorismo o un abdomen que parece hinchado (distendido) • Náuseas e inapetencia • Heces pálidas o color arcilla y con olor fétido o heces flotantes• Pérdida de peso
Los síntomas relacionados con los pulmones y los senos paranasales pueden abarcar:
• Tos o aumento de la mucosidad en los senos paranasales o los pulmones • Fatiga• Congestión nasal causada por los pólipos nasales • Dolor o presión sinusal causados por infección o pólipos
DIAGNÓSTICO
Existe un examen de sangre disponible para ayudar a detectar la fibrosis quística. El examen busca variaciones en un gen famoso por causar la enfermedad. Otros exámenes utilizados para diagnosticar la fibrosis quística abarcan:
• El examen del tripsinógeno inmunorreactivo (IRT, por sus siglas en inglés) es una prueba de detección estándar para fibrosis quística en recién nacidos. Un alto nivel de IRT sugiere una posible fibrosis quística y requiere exámenes adicionales.
• La prueba de cloruro en el sudor es el examen diagnóstico estándar para la fibrosis quística. Un alto nivel de sal en el sudor del paciente es una señal de la enfermedad.
5. PUENTES DE HIDRÓGENO
Factor Mutagénico químico: Intercalación de moléculas, cuando las moléculas son capaces de alojarse entre bases, ocurre deleciones de un par de bases con el correspondiente desplazamiento en la pauta de lectura.
ENFERMEDAD CROMOSOMICA ASOCIADA:
Enfermedad de Fabry
La enfermedad de Fabry es un trastorno hereditario poco común causado por un gen defectuoso en el organismo. Afecta al catabolismo de los glicoesfingolípidos, el enzima α-galactosidasa cuyo gen está en el cromosoma X es defectuosa debido a una deleción entre repeticiones directas de una secuencia corta.
ETIOLOGÍA GENÉTICA
La enfermedad se produce por una falla en el cromosoma sexual X, debido a la deleción entre repeticiones directas de la secuencia corta en un gen. Lo que ocasiona la deficiencia en la acción de la α-galactosidasa produciendo la acumulación del glucolípido globotriaosilceramida (abreviado como Gb3 o GL-3) en vasos sanguíneos, tejidos y órganos, lo que ocasiona fallas en su funcionamiento.
INCIDENCIA
La enfermedad afecta principalmente a hombres hemicigotos, aunque puede afectar también a mujeres heterocigotas u homocigotas en distintos grados. Es más frecuente en hombres, se calcula que 1 de 40.000 varones tienen la enfermedad de Fabry. En el caso de las mujeres algunas pueden presentar los síntomas.
MANIFESTACIONES CLÍNICAS
• Insuficiencia Renal • Complicaciones Neurológicas e Infarto Cerebral • Enfermedad Cardiovascular • Disfunción Cardíaca • Perdida de la Audición y Tinnitus • Molestias Gastrointestinales • Angioqueratomas • Fatiga • Crisis Episódicas de Dolor • Acroparestesia • Hipohidrosis • Opacidades Cornéales • Fiebre Recurrente • Intolerancia al Calor y al Frío
DIAGNÓSTICO
La enfermedad de Fabry no es diagnosticada fácilmente y los síntomas son diferentes en cada persona. En los varones la enfermedad de Fabry se diagnostica en distintos niveles. La primera señal de Fabry se diagnostica con la manifestación de los síntomas mencionados. Dolor que
afecta principalmente las manos y los pies, angioqueratomas, pérdida de sensación al frío o al calor en las partes distales de las extremidades y opacidades cornéales son los síntomas más comunes.
Es recomendable realizarse pruebas para checar si no hay anomalías en plasma, leucocitos, lágrimas o tejidos obtenidos por medio de una biopsia que demuestre una deficiencia de A-galactosidasa. El diagnóstico prenatal se puede hacer también si hay la misma deficiencia por medio de amniocentesis.
TRATAMIENTO
El tratamiento suele ser sintomático, utilizando carbamazepina y fenitoína para reducir el dolor. La insuficiencia renal se trata con diálisis o trasplante renal. El tratamiento sustitutivo con Agalsidase alpha (Replagal) y Agalsidase beta (Fabrazyme) permite reemplazar a la α-galactosidasa. La terapia con enzima no es curativa, requiere la aplicación endovenosa de la enzima cada dos semanas. El principal problema con este tratamiento es el costo, que llega hasta los 170,000 USD (unos 135.000 €) al año por cada paciente.
6. INTERACCIONES ELECTROSTÁTICAS:
Factor Mutagénico biológico: mutaciones de cambio de sentido y Mutaciones sin sentido
ENFERMEDAD CROMOSOMICA ASOCIADA:
Anemia falciforme
Es una hemoglobinopatía, enfermedad que afecta la hemoglobina, una proteína que forma parte de los glóbulos rojos y se encarga del transporte de oxígeno. Es de origen genético y se da por la sustitución de un aminoácido en su conformación, esto provoca que a baja tensión de oxígeno la hemoglobina se deforme y el eritrocito adquiera apariencia de una hoz; la nueva forma provoca dificultad para la circulación de los glóbulos rojos, por ello se obstruyen los vasos sanguíneos
ETIOLOGÍA GENÉTICA
La anemia de células falciformes es una enfermedad genética autosómica recesiva resultado de la sustitución de adenina por timina en el gen de la globina beta, ubicado en el cromosoma 11, lo que conduce a una mutación de ácido glutámico por valina en la posición 6 de la cadena polipeptídica de globina beta y a la producción de una hemoglobina funcionalmente defectuosa, y aparece la hemoglobina tipo S (HbS).
INCIDENCIA
Las personas con la enfermedad nacen con dos genes de células falciformes, uno de cada padre. La presencia del gen de células falciformes y otro normal se denomina rasgo drepanocítico. Aproximadamente 1 de cada 12 personas de raza negra es portadora del rasgo drepanocítico.
MANIFESTACIONES CLÍNICAS
Los síntomas más comunes en los afectados son:
• Aumento del número de pulsaciones y de la longitud de las fibras cardíacas, lo que conlleva riesgo de insuficiencia cardíaca.
• Mareos frecuentes.• Disminución del número de hematíes, debido a su
extrema fragilidad.• Anoxia de tejidos, provocada por el esfuerzo. • Obstrucción y desgarro de venas.• Disminución de hemoglobina.• En niños es más común la Dactilitis• Crisis vaso-oclusivas• Dolor en las extremidades
DIAGNÓSTICO
Un análisis de sangre puede demostrar si usted presenta el rasgo o la anemia. La mayoría de los estados le hacen pruebas a los bebés recién nacidos como parte de los programas de evaluación del recién nacido.
TRATAMIENTO
Los investigadores están estudiando una serie de tratamientos nuevos para impedir la formación de glóbulos rojos falciformes y reducir las complicaciones propias de esta enfermedad. Entre estos tratamientos podemos mencionar:
• Decitabina (un fármaco contra el cáncer) y butirato (una sustancia usada para dar sabor a los alimentos). Ambos parecen fortalecer la capacidad del organismo de producir hemoglobina fetal.
• Oxido nítrico. Este gas puede inhalarse para ayudar a abrir los vasos sanguíneos.• L-arginina. Es parte de una proteína que parece aumentar la producción de óxido
nítrico del organismo.• Magnesio. Esta sustancia parece ayudar a prevenir la pérdida de agua de los glóbulos
rojos.• Algunos anticoagulantes. Estos parecen ayudar a prevenir que las células falciformes
se adhieran a las paredes de los vasos sanguíneos.
Ya se han realizado importantes avances en los tratamientos que han permitido reducir las complicaciones serias y mejorar la salud a largo plazo de las personas con anemia falciforme.
Otros tratamientos nuevos quizá mejoren aún más la calidad de vida de las personas afectadas.
7. INTERACCIONES ELECTROESTATICAS
Factor Mutagénico biológico: Cambios en la funcionalidad de las proteínas
ENFERMEDAD CROMOSOMICA ASOCIADA:
Alcaptonuria
Es una enfermedad hereditaria rara caracterizada por un trastorno del metabolismo de la tirosina y la fenilalanina. Se hereda con un patrón autosómico recesivo y causada por un defecto en el gen hgd que codifica a la enzima homogentisato-1,2-dioxigenasa (ec 1.13.11.5 ).
ETIOLOGÍA GENÉTICA
Un defecto en el gen HGD causa la alcaptonuria. Este defecto hace que el cuerpo sea incapaz de descomponer en forma apropiada ciertos aminoácidos (tirosina y fenilalanina) y, como resultado, una sustancia llamada ácido homogentísico se acumula en la piel y otros tejidos corporales. Este ácido sale del cuerpo a través de la orina, la cual se torna de color marrón-negro cuando se mezcla con el aire.
INCIDENCIA
Se suele dar un caso por cada 100.000 – 200.000 individuos
MANIFESTACIONES CLÍNICAS
La orina en el pañal de un bebé se puede oscurecer y tornarse casi negra después de varias horas. Sin embargo, muchas personas con esta afección pueden no saber que la padecen hasta mediados de la edad adulta (alrededor de los 40 años) cuando se presentan problemas articulares y de otro tipo.
Los síntomas pueden abarcar:
• Artritis, especialmente de la columna, que empeora con el tiempo
• Oscurecimiento de la oreja• Puntos oscuros sobre la parte blanca del ojo (
esclerótica) y la córnea
DIAGNÓSTICO
Para verificar si hay presencia de alcaptonuria, se hace un examen de orina (análisis de orina). Si a la orina se le agrega cloruro férrico, éste hará que la orina se torne de un color negro en pacientes con esta afección.
TRATAMIENTO
Algunos pacientes obtienen beneficios con una dosis alta de vitamina C. Esto ha demostrado que disminuye la acumulación del pigmento marrón en el cartílago y puede reducir el desarrollo de artritis.
