El Cariotipo Humano: Procedimiento y Técnicas de Estudio Cromosómico

¿Qué es un Cariotipo?

Un cariotipo es el conjunto completo de cromosomas de una especie, un individuo o una célula, ordenados de acuerdo a su tamaño y morfología. Funciona como un mapa cromosómico fundamental en el campo de la genética.

Tipos de Cariotipo

• Cariotipo de especie: Corresponde al conjunto normal de cromosomas que caracteriza a una especie determinada. Es el patrón de referencia con el que se deben comparar los cariotipos individuales y celulares para detectar mutaciones y anomalías.
• Cariotipo de individuo: Es el conjunto de cromosomas representativo del individuo, ya que está presente en la mayor parte de las células de su organismo.
• Cariotipo de célula: Se refiere al conjunto específico de cromosomas que contiene una única célula.

Procedimiento Detallado para la Obtención de un Cariotipo

El proceso para analizar los cromosomas requiere varios pasos técnicos y precisos en el laboratorio:

1. Cultivo de linfocitos

   Se inicia con una muestra de sangre. Los linfocitos se siembran en un medio de cultivo y se añade fitohemaglutinina para estimular la división celular (mitosis). El cultivo se incuba durante 72 horas a 37 °C con un 5% de CO₂. Finalmente, se añade colchicina para detener el proceso de división celular en la etapa de metafase, cuando los cromosomas están más condensados y visibles.

2. Obtención de extensiones cromosómicas en metafase

   Este paso consiste en aislar los cromosomas de las células:

   • Sacrificio del cultivo: Se transfiere el cultivo del frasco a un tubo, se centrifuga y se descarta el sobrenadante.
   • Choque hipotónico e incubación: Se añade una solución de cloruro potásico y se incuba entre 5 y 20 minutos a temperatura ambiente o a 37 °C. Este proceso hincha las células y ayuda a dispersar los cromosomas.
   • Fijación y lavado: Se utiliza una solución fijadora (Carnoy), se deja reposar y se realizan 2 o 3 lavados mediante centrifugación para obtener un botón celular blanco y limpio.
   • Obtención de extensiones por goteo: Tras el último lavado, se resuspenden las células en fijador y se gotean con una pipeta (una o dos gotas) sobre un portaobjetos para que los cromosomas se extiendan adecuadamente. Se observan las metafases para asegurar que los cromosomas están bien separados.

3. Tinción de los cromosomas con técnicas de bandeo

   Para poder identificar cada cromosoma, se aplican técnicas de tinción que revelan patrones de bandas únicos:

   • Tinción convencional: Se utiliza una solución de Giemsa al 3% en un tampón fosfato (pH 6,7) durante 3-4 minutos, seguido de un lavado con agua.
   • Bandeo G: Es la técnica más común. Requiere un envejecimiento de la muestra, una digestión controlada con la enzima tripsina, la detención de la reacción con una solución salina o PBS y, finalmente, la tinción con Giemsa.

4. Análisis de los cromosomas

   Con una resolución estándar (aproximadamente 10 Mb), se realiza el recuento y análisis cromosómico de metafases completas. Posteriormente, se ordenan y emparejan digitalmente para construir el cariotipo final.

Técnicas Específicas y de Alta Resolución

Cariotipo de Alta Resolución

Para detectar anomalías más pequeñas (resolución de 5 Mb), se utilizan técnicas que sincronizan el cultivo celular para obtener cromosomas en una etapa más temprana de la mitosis (profase). Esto permite visualizar entre 550 y 850 bandas. El proceso implica bloquear la fase S de la división con metotrexato, reiniciar la síntesis de ADN con timidina y añadir colchicina por un tiempo muy corto para detener el ciclo en profase.

Análisis a partir de Vellosidad Coriónica

Este procedimiento se usa en el diagnóstico prenatal. Se obtiene una biopsia de la vellosidad coriónica, se lava y se selecciona la muestra. Luego, se realiza una disgregación enzimática (con pronasa y colagenasa) y se siembra. El resto del proceso es similar al de los linfocitos: incubación, control del crecimiento, detención de la mitosis en metafase con colchicina, tripsinización, choque hipotónico, fijación, lavado, goteo sobre el portaobjetos y tinción.

Análisis a partir de Líquido Amniótico

También utilizado en diagnóstico prenatal, el proceso comienza con la centrifugación del líquido amniótico para concentrar las células fetales. El sedimento celular se resuspende en medio de cultivo y se siembra en una placa. A partir de ahí, los pasos de incubación, adición de colchicina, tripsinización, traspaso a un tubo, choque hipotónico, fijación, lavado, goteo sobre el portaobjetos y tinción son análogos a los otros métodos.