Unidad 3 · Genética

Cuando la división falla: anomalías cromosómicas y cáncer

Dividir una célula es una de las operaciones más precisas que hace un ser vivo: repartir 46 cromosomas en dos copias idénticas, millones de veces al día, casi sin fallar. Pero a veces algo se sale de control. Este artículo trata de esos dos tipos de error —repartir mal los cromosomas y perder el freno de la división— y de por qué ninguno de los dos se contagia.

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En los artículos anteriores viste dos maneras de dividir una célula. La mitosis produce dos células hijas idénticas a la original, con los mismos 46 cromosomas. La meiosis reduce ese número a la mitad para formar los gametos (óvulos y espermatozoides), cada uno con 23 cromosomas. Ambas dependen de un reparto exacto. Cuando ese reparto se equivoca —o cuando el mecanismo que decide cuándo dividirse deja de funcionar— aparecen los dos grandes problemas de esta lección.

Conviene separarlos desde el inicio, porque suelen confundirse:

• Anomalías cromosómicas numéricas: la célula termina con un cromosoma de más o de menos. Se originan sobre todo en la meiosis, antes de la fecundación, y acompañan a la persona toda su vida.
• Pérdida del control de la proliferación: las células se dividen sin freno y forman una masa. Es el origen de los tumores y del cáncer, y suele aparecer en cualquier momento de la vida.

Parte 1 · Cuando el reparto falla: la no disyunción

Durante la meiosis, los cromosomas se ordenan por pares y se separan con cuidado: cada gameto debe llevarse exactamente un cromosoma de cada par. La no disyunción es el fallo en esa separación. Un par de cromosomas homólogos —o las dos cromátidas de un mismo cromosoma— no se reparten, y viajan juntos hacia el mismo lado.

El resultado inmediato son gametos desequilibrados. Si uno de ellos participa en la fecundación con un gameto normal, el cigoto tendrá un número de cromosomas distinto de 46. La figura 1 compara una meiosis correcta con una que sufre no disyunción.

Trisomías: un cromosoma de más

Una trisomía es la presencia de tres cromosomas de un mismo tipo en lugar de los dos habituales. Se escribe como 2n+1 porque hay un cromosoma extra sobre la dotación normal. La más conocida es la trisomía 21 o síndrome de Down: la persona tiene tres copias del cromosoma 21. Su fórmula cromosómica se anota 47,XX,+21 en mujeres y 47,XY,+21 en hombres —47 cromosomas en total, con un 21 de más—. Otra trisomía autosómica es la trisomía 15.

Cuando la trisomía afecta a los cromosomas sexuales, un ejemplo es el síndrome de Klinefelter, cuya fórmula es 47,XXY: la persona tiene dos cromosomas X y un Y, un cromosoma sexual de más.

Monosomías: un cromosoma de menos

Una monosomía es lo contrario: falta un cromosoma de un par, de modo que la célula tiene 2n−1. En los seres humanos la mayoría de las monosomías no son viables, con una excepción importante en los cromosomas sexuales: el síndrome de Turner, de fórmula 45,X (a menudo escrita X0), en el que hay un solo cromosoma sexual, un X, y falta el segundo.

Cómo se diagnostican: el cariograma

Para saber si existe una anomalía numérica se ordena el conjunto de cromosomas de una célula por tamaño y forma, se numeran los pares y se comparan con un patrón normal. Ese ordenamiento se llama cariograma (o cariotipo). En una anomalía numérica salta a la vista: en el par afectado aparece un cromosoma de más o de menos, como muestra la figura 2 para la trisomía 21.

Por qué influye la edad materna

La frecuencia del síndrome de Down aumenta con la edad de la madre. No se trata de un defecto de la madre: los óvulos se forman muy temprano en la vida y quedan «en pausa» durante décadas antes de completar la meiosis en cada ciclo. A mayor edad, los mecanismos que separan los cromosomas funcionan con menos precisión, y la probabilidad de no disyunción sube. La figura 3 muestra esa tendencia.

Parte 2 · Cuando el freno falla: tumores y cáncer

El segundo tipo de error no está en cómo se reparten los cromosomas, sino en cuándo se divide la célula. El ciclo celular tiene puntos de control: momentos en los que la célula revisa si están las condiciones para seguir —si el ADN está intacto, si hay señales de crecer— y, si algo va mal, se detiene o se autoelimina. Es un sistema de frenos.

Cuando esos controles fallan, la célula pierde la regulación de la proliferación: se divide una y otra vez sin recibir la orden de parar. Sus descendientes heredan el mismo defecto y el número de células crece sin freno hasta formar una masa. La figura 4 contrasta un ciclo controlado con uno descontrolado.

Tumor benigno y tumor maligno

Un tumor es una masa de células producida por esa proliferación anormal. Pero no todo tumor es cáncer. La diferencia está en el comportamiento:

La metástasis —la capacidad de células del tumor de viajar y formar nuevos focos en otros órganos— es la marca del tumor maligno y lo que lo hace peligroso. Un tumor benigno, en cambio, se queda donde está; puede requerir atención, pero no invade ni se disemina.

Dos errores distintos, una misma raíz

Las anomalías cromosómicas numéricas y el cáncer parecen problemas muy distintos, y en muchos sentidos lo son: unas nacen de un reparto equivocado en la meiosis, el otro de un freno que se rompe en la mitosis. Pero comparten una idea de fondo: la división celular es un proceso controlado, y cuando ese control falla —en el reparto o en el ritmo— el organismo lo nota. Entender esos controles es entender por qué la vida puede copiarse con tanta fidelidad casi siempre… y qué sucede en las raras ocasiones en que no lo logra.