Cariotipado y Extensiones Cromosómicas: Fundamentos y Aplicaciones en Citogenética

Introducción al Cariotipado y Extensiones Cromosómicas

Las extensiones cromosómicas son una técnica fundamental en citogenética que permite visualizar el genoma completo de una determinada célula, lo que se conoce como cariotipo. Esta metodología es esencial para la identificación de anomalías cromosómicas numéricas y estructurales, siendo una herramienta indispensable en el diagnóstico genético.

Protocolo para la Realización de Extensiones Cromosómicas

La obtención del cariotipo se realiza a partir de células en metafase, siguiendo un protocolo meticuloso para la preparación de las extensiones cromosómicas:

1. Extracción y Aislamiento de la Muestra: Extraer una muestra de sangre periférica anticoagulada en condiciones de esterilidad. Posteriormente, eliminar los eritrocitos y aislar los glóbulos blancos (linfocitos).
2. Cultivo Celular Inicial: Introducir la muestra de linfocitos en un medio de cultivo adecuado que contenga extracto embrionario y antibióticos. Este cultivo se someterá a incubación durante 72 horas a 37°C.
3. Estimulación con Fitohemaglutinina (PHA): Transcurridas las primeras 72 horas, añadir fitohemaglutinina (PHA) al medio de cultivo. La PHA es un mitógeno que induce la desdiferenciación de los linfocitos a linfoblastos, estimulando su división celular. Este paso se mantiene durante aproximadamente 24 horas.
4. Estimulación con Interleucina II (IL-2): Una vez transcurridas las 24 horas de estimulación con PHA, añadir interleucina II (IL-2) para potenciar la proliferación de los linfoblastos. Mantener el cultivo durante 48 horas adicionales, con el objetivo de obtener una gran cantidad de células en mitosis, específicamente en metafase.
5. Obtención de Células en Metafase: Transcurridas las 48 horas de estimulación con IL-2, se procede a la detención del ciclo celular en metafase mediante la adición de un agente antimitótico (como la colchicina). Posteriormente, se realiza la extracción y concentración de las células en esta fase.
6. Fijación Cromosómica: Fijar los cromosomas utilizando el fijador de Carnoy (una mezcla de metanol y ácido acético glacial), lo que permite preservar su estructura y morfología.
7. Preparación de Extensiones sobre Portaobjetos: Realizar las extensiones sobre portaobjetos limpios y secos, dejando caer las células fijadas desde una altura controlada. Este paso es crítico para asegurar que los cromosomas queden extendidos y adheridos de manera uniforme.
8. Conteo y Cariotipado: Finalmente, proceder al conteo de los cromosomas bajo el microscopio y a la organización de las imágenes para la obtención del cariotipo, que es la representación ordenada de los cromosomas de una célula.

Problemas Comunes en la Preparación de Extensiones Cromosómicas

La calidad de las extensiones cromosómicas es crucial para un diagnóstico preciso. Algunos problemas frecuentes que pueden comprometer la visualización y el estudio incluyen:

• Mala dispersión cromosómica: A menudo acompañada de un contraste excesivo y citoplasma encapsulado, lo que dificulta la visualización individual de los cromosomas.
• Excesiva densidad celular: Una alta concentración de células sobre el portaobjetos puede impedir un secado uniforme y la correcta dispersión de los cromosomas, llevando a superposiciones.
• Demasiada dispersión cromosómica: Puede resultar en metafases rotas o incompletas y un bajo contraste, comprometiendo la integridad de los cromosomas y la calidad de la imagen.

Factores de Calidad en las Extensiones Cromosómicas

Es crucial valorar la calidad de las extensiones cromosómicas para asegurar la fiabilidad de los resultados. Se deben considerar los siguientes factores:

Densidad Celular

La densidad celular se refiere a la dispersión de las células sobre el portaobjetos. Es fundamental que esta sea moderada y uniforme para asegurar un secado adecuado de la preparación y un posterior estudio preciso. Una densidad muy baja dificulta el estudio debido a la escasez de células, mientras que una densidad excesiva puede impedir el secado correcto y generar problemas de interpretación por aglomeración.

Morfología de los Cromosomas

La morfología de los cromosomas debe determinarse mediante microscopía de contraste de fase, siendo una etapa crucial para los estudios posteriores. Se valora que los cromosomas estén distribuidos con mínimos entrecruzamientos, presenten un color oscuro uniforme y muestren bordes nítidos y bien definidos, lo que facilita su identificación y caracterización.

Grado de Distribución Cromosómica

El grado de distribución cromosómica es vital, ya que una distribución óptima permite un estudio detallado de cada cromosoma individualmente, facilitando la identificación de cualquier anomalía estructural o numérica.

Nomenclatura de Anomalías Cromosómicas Comunes

A continuación, se presentan ejemplos de cómo se representan algunas de las anomalías cromosómicas más frecuentes en el cariotipo, siguiendo la nomenclatura citogenética estándar:

Pérdida (Monosomía):

45,XY,-18: Cariotipo de un hombre con 45 cromosomas, debido a la pérdida de un cromosoma en el par 18.

Ganancia (Trisomía):

47,XX,+21: Cariotipo de una mujer con 47 cromosomas, debido a una trisomía en el par 21 (ej. Síndrome de Down).

Translocación:

46,XY,t(2;16)(q10;p10): Cariotipo de un hombre con 46 cromosomas, que presenta una translocación recíproca entre el brazo largo (q) de un cromosoma del par 2 y el brazo corto (p) de un cromosoma del par 16, a la altura de las bandas q10 y p10 respectivamente.

Duplicación:

46,XX,dup(12)(q23q32): Cariotipo de una mujer con 46 cromosomas, que muestra una duplicación del segmento comprendido entre las bandas 12q23 y 12q32 del brazo largo de un cromosoma del par 12.

Deleción:

46,XY,del(6)(p12): Cariotipo de un hombre con 46 cromosomas, con una deleción de la banda 6p12 del brazo corto de un cromosoma del par 6.

Inversión:

46,XX,inv(19)(q21p14): Cariotipo de una mujer con 46 cromosomas, que presenta una inversión pericéntrica entre la banda 19q21 del brazo largo y la banda 19p14 del brazo corto de un cromosoma del par 19.