Información clínica

Un hombre chino de 25 años (IV-1) casado con una mujer no consanguínea con cromosomas normales (IV-2). Esta pareja tuvo un hijo (V-1) que murió a los 6 meses de edad sin una autopsia. Análisis cromosómicos previos indicaron que V-1 tenía un cariotipo 45,XY,der(14;15)(q10;q10). Los padres del propositus (IV-1) son primos hermanos fenotípicamente normales (III-1, III -2). Sus padres, un tío en común y ambos abuelos no estaban disponibles para análisis citogenéticos (Fig. 1). El examen del estado mental fue realizado en IV – 1 por un psiquiatra.

Análisis de cariotipo

Hibridación fluorescente in situ (FISH)

Los cromosomas espermáticos de los pacientes III-1 y IV-1 fueron analizados por FISH. Las muestras de semen se evaluaron por volumen, concentración y motilidad de acuerdo con los criterios de la Organización Mundial de la Salud. Después del análisis de semen, se aislaron espermatozoides progresivamente móviles y se lavaron dos veces en solución salina tamponada con fosfato (pH 7.4)y centrifugado a 1500 rpm durante 11 min. Los pellets se fijaron con 5 ml de mezcla de ácido acético/metanol (1:3) durante al menos 30 minutos a 4 °C. Las alícuotas (40-50 µl) de la suspensión resultante de los núcleos se untaron en portaobjetos previamente limpiados en frío. La descondensación de núcleos se realizó en 1 N NaOH durante 2 min. Los portaobjetos fueron degradados por una serie de etanol clasificado (70 %, 90 %, 100 %) y desnaturalizado con formamida al 0,25% en 2xSSC seguido de hibridación nocturna con una combinación de sondas disponibles en el mercado. En este estudio se utilizaron dos conjuntos de mezclas de sonda. Los PECES de dos colores se llevaron a cabo utilizando sondas locusspecíficas (LSP) y sondas Tel de Vysis (Vysis, Downers Grove, IL, EE.UU.). Para el paciente IV-1 y III-1,se utilizó la sonda TelVysion 14q (D14S1420, Espectro Rojo) para el 14q32.33 y la sonda TelVysion 15q(D15S120, Espectro Verde) para el 15q26.3.

Para investigar la presencia de efecto intercromosómico, se realizó FISH de tres colores utilizando la segunda mezcla de sonda, que consiste en sondas satelitales comerciales (ADN) de Vysis, que incluyen los cromosomas 18, X e Y (CEP 18, Spectrum Blue/CEP X, Spectrum Green/CEP Y, Spectrum Red). Los lavados posteriores a la hibridación incluyeron 2 minutos en 0,4 xSSC / 0,3% NP-40 (pH = 7) a 72 °C, seguidos de 1 minuto en 2xSSC/0,1% NP-40 (pH = 7) a temperatura ambiente. Los portaobjetos se cubrieron con DAPI II (Vysis). Solo se clasificaron espermatozoides intactos con un grado similar de descondensación y señales claras de hibridación. Se excluyeron del análisis todos los espermatozoides alterados o superpuestos. Se analizaron portaobjetos con una eficiencia de hibridación del 99% y más. se analizaron 1.000 núcleos de esperma por paciente.

Hibridación genómica comparativa de matrices (aCGH)

La hibridación genómica comparativa de matrices (aCGH) se ha introducido en el diagnóstico clínico para detectar rápidamente ganancias y pérdidas en todo el genoma con mayor resolución . Es un método de alto rendimiento que detecta cambios en el número de copias a una resolución de hasta 1 Kb. Para el análisis de aCGH, se extrajo ADN de sangre periférica . El análisis de aCGH se realizó utilizando los arrays comerciales de 8 × 60 K (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, EE.UU.).

Análisis de datos

El análisis estadístico se realizó utilizando el sistema SAS (2002-2003, SAS Institute Inc., Cary, NC). Para el análisis de segregación meiótica se utilizó la prueba de Chi cuadrado. Se consideró estadísticamente significativo un valor de probabilidad inferior a 0,05 (P < 0,05).

Resultados

El análisis de cariotipos se realizó en cuatro miembros de la familia y se detectaron dos cariotipos diferentes de translocación Robertsoniana. Los resultados se muestran a continuación. III-1 y III-2 fueron heterocigotos, mientras que IV-1 fue homocigoto.

• III-1: 45,XY,der(14;15)(q10;q10)

• III-2: 45,XX,der(14;15)(q10;q10)

• IV-1: 44,XY,der(14;15)(q10;q10), der(14;15)(q10;q10)

• IV-2: 46,XX

Porque el paciente (IV-1) tiene un síntoma de apatía, nos referimos a él a ver a un psiquiatra para un minucioso examen del estado mental. El paciente no tenía antecedentes psiquiátricos y se mantuvo cooperativo durante la entrevista psiquiátrica. Sus procesos de pensamiento eran lineales, lógicos y consistentemente dirigidos a objetivos, y su juicio estaba intacto. Por lo tanto, no se observaron síntomas psiquiátricos. Además, la consulta de neurología no reveló déficits neurológicos focales. Los resultados de la Tomografía Computarizada (TC) craneocerebral y de la punción lumbar fueron normales. La electroencefalografía (EEG) no mostró signos de actividad convulsiva.

El análisis aCGH en IV-1 detectó una duplicación de 2,03 Mb en la región de q11.1-q11.2 en el cromosoma 15 (Fig. 3). De acuerdo con la base de datos de variación de número de copias (CNVdb), esta duplicación es un polimorfismo cromosómico en población normal. Debido a que IV-1 es un portador de translocación Robertsoniano homólogo y sus dos cromosomas derivados provienen del mismo portador de translocación Robertsoniano, especulamos que cada uno de los dos cromosomas derivados debería tener una duplicación de 2,03 Mb en la región de q11.1-q11.2 en el cromosoma 15.

Para el análisis, se evaluaron el volumen, la concentración y la motilidad de los espermatozoides de las muestras de semen III-1 y IV-1 de los dos portadores de translocación Robertsonianos diferentes (III-1 y IV-1) de acuerdo con los criterios de la Organización Mundial de la Salud. El volumen, la concentración y la movilidad de los espermatozoides en III-1 se reducen significativamente debido a su vejez. En contraste, todos son normales en IV-1 (Tabla 1). Analizamos más a fondo los patrones de segregación meiótica en estos dos portadores de translocación Robertsonianos diferentes. En el portador de translocación Robertsoniano heterocigoto (III-1), la frecuencia de espermatozoides normales/equilibrados resultantes de la segregación alterna fue del 79,9%, mientras que la frecuencia de espermatozoides desequilibrados resultantes de la segregación adyacente fue del 20,1%, lo que es significativamente mayor que la población normal (Tabla 2). En cambio, en la translocación Robertsoniana homocigota (IV-1), la frecuencia de espermatozoides balanceados fue del 99,7%, mientras que la frecuencia de espermatozoides desequilibrados fue de solo 0,3%, lo que es similar a las poblaciones normales (Tabla 2). Estos datos demostraron que casi todos los espermatozoides de los homocigotos de translocación Robertsoniana estaban equilibrados, mientras que los de los heterocigotos tenían un porcentaje de desequilibrados. Además, el análisis cromosómico de los espermatozoides de IV-1 mostró un cariotipo 22,X,der (14;15) o un cariotipo 22,Y,der(14;15) que respaldaba nuestra especulación. Como se muestra en la Fig. 4, la flecha señaló un espermatozoide con cuatro señales de fluorescencia(dos rojas y dos verdes) que sugieren que este espermatozoide tiene dos cromosomas derivados de der (14;15). Estos datos sugieren un mecanismo potencial de especiación en humanos a través de la translocación Robertsoniana.

La influencia de los cromosomas translocados en las sinapsis y la disyunción de otros cromosomas se denomina efecto intercromosómico (ICE) . Para determinar si el ICE estaba presente, se analizaron las tasas de nulisomía, disomía y diploide para los cromosomas 18, X e Y en ambos portadores de translocación Robertsoniana (Tabla 3). En el portador de translocación Robertsoniano heterocigoto (III-1), hubo un aumento significativo en la tasa de aneuploidía y diploide de los cromosomas sexuales. En cambio, en la translocación robertsoniana homocigota (IV-1), la incidencia de espermatozoides con nulisomía, disomía y diploide para los cromosomas sexuales se mantuvo similar a la de las poblaciones normales (Tabla 3). Estos datos sugieren que el HIELO solo se presenta en ciertos portadores de translocación Robertsonianos.

Discusión

Los portadores de translocación Rob son fenotípicamente normales ya que implican pérdida solo de material de brazo corto. Se conocen muchos de estos reordenamientos en poblaciones naturales de diferentes especies. Los reordenamientos robertsonianos pueden aumentar los polimorfismos en una especie, proporcionar material para la selección natural e incluso conducir a la especiación . Se ha argumentado que los tipos de reordenamientos cromosómicos que ocurren como polimorfismos o como heterocigotos permanentes fijos invariablemente involucran cromosomas metaacéntricos o submetacéntricos. Aquellos que distinguen especies y sirven para aislar estas especies involucran cromosomas telocéntricos o acrocéntricos, que son auto-esterilizantes . En nuestro estudio, IV-1, que es un portador de translocación Robertsoniano homólogo, estaba sano y tenía un complemento cromosómico equilibrado. La evaluación de una muestra de semen mostró morfología y motilidad espermáticas normales. Más importante, 99.el 7% de sus espermatozoides son normales o equilibrados (Tabla 2) y no hubo efecto intercromosómico (Tabla 3).

Los PECES multicolores en núcleos de espermatozoides descondensados permiten un análisis rápido de la segregación meiótica en espermatozoides de portadores de translocación, proporcionando información sobre la cantidad exacta de espermatozoides normales/equilibrados . Esta información es sin duda importante no solo para la investigación citogenética básica, sino también para el asesoramiento reproductivo de los portadores de translocación Robertsoniana. t(14;15) son translocaciones robertsonianas raras. Nuestros datos confirmaron estudios previos que mostraron que la segregación alternativa fue más frecuente que las segregaciones adyacentes en los portadores de translocaciones Robertsonianas . Sin embargo, los patrones de segregación meiótica y los efectos intercromosómicos en dos portadores de translocación Robertsoniana son diferentes (Tabla 2). Estos hallazgos son consistentes con datos publicados anteriormente . La alta prevalencia de la segregación alternativa se debe presumiblemente a la configuración cis de la trivalente durante la meiosis, que favorece una segregación alternativa en todas las translocaciones Robertsonianas . Aunque un portador de translocación Robertsoniano tiene un complemento genético completo, su aptitud productiva se reduce debido a la alta probabilidad de gametos genéticamente desequilibrados.

El efecto intercromosómico podría explicarse por la formación de heterosinapsis entre los cromosomas involucrados en la translocación y la vesícula sexual, que también podría involucrar a otros cromosomas . El HIELO sigue siendo controvertido en la literatura. Algunas publicaciones han indicado su presencia con translocación Robertsoniana, mientras que otras no demostraron evidencia de este fenómeno . En nuestro estudio, observamos una mayor incidencia de aneuploidía para cromosomas sexuales en espermatozoides en la translocación Robertsoniana heterocigota, pero no en la translocación Robertsoniana homocigota, lo que sugiere que el ICE solo se presenta en algunos portadores de translocación Robertsoniana.

Los reordenamientos robertsonianos son cambios cromosómicos comunes que pueden conducir a un aislamiento reproductivo rápido y eficiente entre poblaciones cariotípicamente similares, especialmente cuando muchos cromosomas metacéntricos Robertsonianos muestran homologías monobráquicas . Las translocaciones Robertsonianas homocigotas han sido reportadas por varios grupos y revisadas sistémicamente por el grupo O’Neill . Dallapiccola et al. reportó un feto con dos cromosomas t(14;21). Los padres emparentados eran heterocigotos para la misma translocación. Martínez et al. reportaron tres hermanos adultos homocigotos para t (13;14). Sus padres eran primos hermanos y ambos eran portadores heterocigotos. Rajangam et al. se encontró un cariotipo DS único 45, XY, der(14;21)pat, der(14;21)mat, +21mat. Aunque la heterocigosidad por translocación está asociada con alteraciones meióticas, que conducirán a infertilidad y subfecundidad, no debería tener ningún efecto sobre la meiosis. Aquí se informó que un hombre con un 44,XY,der(14;15)(q10;q10),der(14;15)(q10;q10) cariotipo. La translocación robertsoniana puede proporcionar material para la evolución. El aislamiento a largo plazo de un grupo de individuos que son homocigotos para un cromosoma de translocación Robertsoniano en particular podría llevar teóricamente al establecimiento de una nueva subespecie humana con un complemento genético completo en 44 cromosomas. Aunque las diferencias cariotípicas entre especies han sido reconocidas durante mucho tiempo, la pregunta de si estas mutaciones juegan un papel causal en la especiación sigue sin respuesta . En nuestro estudio, todos los espermatozoides de los homocigotos de translocación robertsoniana estaban equilibrados, mientras que los de los heterocigotos tenían un porcentaje de los desequilibrados que implicaban un potencial de homocigosidad de las translocaciones Robertsonianas para especiación.