Análisis de Pedigrí

Ejemplos de análisis de pedigrí

Conocemos las estructuras básicas de los pedigríes, el significado de sus símbolos y que se utilizan en genética para estudiar los patrones de herencia. Pero, ¿cuáles son los posibles patrones de herencia que podemos ver utilizando pedigríes? ¿Y qué rasgos tienen qué tipo de patrón de herencia concreto? Determinaremos las respuestas a estas preguntas con ejemplos de cada pedigrí, de los que hay seis en genética mendeliana.

1. Rasgo autosómico recesivo: un análisis del pedigrí de la galactosemia

El primer y más común patrón de herencia que puede analizarse mediante pedigrí es el del rasgo autosómico recesivo. ¿Qué tipo de genes tienen un patrón autosómico recesivo? Afortunadamente, ¡la mayoría de las enfermedades genéticas! ¿Por qué afortunadamente? Pues porque un rasgo autosómico recesivo debe tener dos alelos para que aparezca en el fenotipo de un individuo, por lo que las probabilidades de padecer un rasgo recesivo son menores que las de padecer un rasgo dominante. Esto crea tres clases de individuos cuando se trata de un patrón de herencia autosómico recesivo: los que tienen la enfermedad(homocigotos recesivos), los que son portadores(heterocigotos) y los que no son ninguno de los dos(homocigotos dominantes).

Utilicemos la enfermedad galactosemia para estudiar esto.

Esta acumulación de galactosa puede ser tóxica para determinados tejidos del organismo. La galactosa está presente en la lactosa, que está presente en la leche, por lo que los primeros síntomas de la galactosemia suelen aparecer en los dos primeros días de vida, después de que el recién nacido tome leche artificial o leche materna. Estos síntomas incluyen vómitos, diarrea, estar muy débil e incluso cataratas debido al exceso de galactosa en los ojos.

La galactosemia es un trastorno autosómico recesivo. Tanto mamá como papá necesitan al menos una copia de este trastorno para que uno de sus hijos lo padezca. Veamos un pedigrí con tal escenario (Fig. 2).

Figura 2: Pedigrí de galactosemia.

Se trata de un pedigrí sencillo, pero podemos ver que esta pareja heterocigótica (genotipos Gg) tuvo un hijo con galactosemia y tres hijos con el fenotipo normal. Como se trata de un rasgo autosómico recesivo, los portadores no tendrán la enfermedad ni ningún síntoma.

¿Qué pasaría si viéramos un análisis de pedigrí de la galactosemia (o de cualquier otro rasgo autosómico recesivo), pero no estuviera etiquetado como tal? ¿Qué trucos utilizaríamos para clasificar el rasgo estudiado en el pedigrí como autosómico recesivo? Veamos un ejemplo sin etiquetar para evaluarlo (Fig. 3).

Figura 3: Pedigrí autosómico recesivo.

Observandola generación más joven (las generaciones suelen etiquetarse, siendo la generación más antigua la I, sus descendientes la II y la más joven la III), podemos ver que hay un niño varón afectado de galactosemia. Vemos que ni sus hermanas ni sus padres tienen galactosemia. Por tanto, podemos descartar

• autosómica dominante (al menos uno de los padres tendría que tener el trastorno para transmitirlo),
• ligada al cromosoma Y (el padre debe transmitirla, por lo que tendría el trastorno)
• mitocondrial (la madre lo transmite a todos sus hijos), y
• dominante ligada al X (la madre tendría que tener este trastorno para transmitirlo a su hijo). Sin embargo, no podemos descartar la recesiva ligada al cromosoma X.

Miremos más arriba en este pedigrí, en la primera generación. Vemos que hay otra persona afectada con este rasgo en esta familia, en la Generación-I. Esta mujer afectada dio a luz a dos hijos y dos hijas. Ninguno de esos hijos está afectado (¡dibuja tú mismo este pedigrí para practicar un poco!).

Consideremos el escenario en el que el rasgo que tiene esta mujer es recesivo ligado al cromosoma X. Tendría que tener dos copias de este alelo para padecer la enfermedad, porque las mujeres tienen dos cromosomas X. Así que sólo tendría el alelo alterado para dárselo a sus hijos, y mientras sus hijas obtendrían un cromosoma X normal de su padre, todos sus hijos obtendrían un cromosoma X afectado de ella y un cromosoma Y normal de su padre, y por tanto también tendrían que estar afectados. Ése no es el patrón de herencia que vemos aquí, y esto descarta la posibilidad de que este rasgo, en este caso la galactosemia, se herede con un patrón recesivo ligado al cromosoma X.

Ahora bien, si esta mujer afectada de la Generación-I tiene un rasgo autosómico recesivo, entonces su genotipo debe incluir dos copias del alelo afectado(gg) y, una vez más, sólo podría distribuir éste a su descendencia, Sin embargo, si su padre tiene un genotipo homocigótico sano, GG (que es lo que se suele suponer), entonces toda su descendencia tendría el genotipo heterocigótico Gg. Sus cuatro hijos de la Generación-II serían portadores. Esto explica cómo la mujer de la Generación-II, que se casó con un hombre al azar que quizás también era portador, dio lugar a una descendencia afectada.

2. Autosómica Dominante - Cómo podemos utilizar el análisis de pedigrí para encontrar trastornos genéticos con este patrón de herencia

Por lo general, los trastornos autosómicos dominantes están presentes en todas las generaciones. Esto contrasta con los trastornos autosómicos recesivos, de los que se dice que "se saltan generaciones". Los rasgos autosómicos dominantes son unos de los más fáciles de reconocer en los pedigríes, porque cada persona que presenta el rasgo tiene al menos un progenitor que lo presenta. (Fig. 4)

Figura 4: Pedigrí autosómico dominante.

Digamos que éste es el pedigrí de una familia con Huntington, una enfermedad que causa problemas de movimiento, neurológicos y psiquiátricos, y que a menudo provoca una muerte prematura. ¿Cómo podemos saber que esta enfermedad se hereda de forma autosómica dominante? Vemos que en la Generación-I un afectado la transmite a tres de sus hijos: dos hijas y un hijo. Cada persona afectada de la Generación II transmite el trastorno al menos a uno de sus hijos, y el hijo de la Generación II que no heredó el trastorno y sí se casó, no lo transmitió a ninguno de sus cuatro hijos. Así pues, ese hijo es homocigótico para el alelo normal, y los individuos afectados son todos heterocigóticos para este rasgo.

3. Recesivo ligado al X

Los trastornosrecesivos ligados alcromosoma X se transmiten de una mujer (que suele ser portadora de un heterocigoto) tanto a sus hijos como a sus hijas. Sin embargo, todos sus hijos tendrán el rasgo del trastorno, y sus hijas (suponiendo que su marido tenga el genotipo normal) serán portadoras u homocigotas para el alelo normal (Fig. 5). Si un hombre tiene un trastorno recesivo ligado al cromosoma X, no puede transmitirlo a sus hijos, a los que debe pasar su cromosoma Y. Por lo tanto, todos sus hijos no se verán afectados. Por tanto, todos sus hijos no estarán afectados, pero sus hijas pueden ser portadoras.

Figura 5: Pedigrí recesivo ligado al cromosoma X.

El pedigrí anterior puede parecer muy complejo, pero podemos desglosarlo para comprender algunos principios básicos. En primer lugar, todos los individuos afectados son varones y heredan este trastorno de sus padres, ambos no afectados. Si este trastorno tuviera una herencia autosómica recesiva, se vería tanto en descendientes masculinos como femeninos. Dado que se observa exclusivamente en varones, podemos suponer con seguridad que el trastorno es recesivo ligado al cromosoma X.

4. Dominante ligada al X

La mayoría de los trastornos ligados al cromosoma X son recesivos, pero unos pocos son dominantes. Esto significa que el progenitor que tiene el rasgo también padece el trastorno, y cuando transmita este rasgo, los hijos que lo reciban también estarán afectados (Fig. 6).

Figura 6: Pedigrí dominante ligado al cromosoma X.

Una mujer con un trastorno dominante ligado al cromosoma X lo transmite a sus hijos e hijas por igual. Uno de los mayores indicios que sugieren trastornos dominantes ligados al cromosoma X es que un hombre con un trastorno dominante ligado al cromosoma X debe transmitirlo a todas sus hijas, ya que es el único cromosoma que puede darles.

5. Trastornos ligados al cromosoma Y

Se han descubierto muy pocos trastornos o rasgos ligados al cromosoma Y. De hecho, la preponderancia de los trastornos que afectan principalmente a los hombres se debe normalmente a la presencia de un único cromosoma X, de modo que cualquier rasgo desordenado que se encuentre en ese cromosoma no puede ser enmascarado por el rasgo normal que se encontraría en un cromosoma X emparejado en las mujeres.

Figura 7: Pedigrí ligado al Y.

En definitiva, podemos conocer los rasgos ligados al cromosoma Y porque nunca se dan en las hembras, sólo en los machos (Fig. 7). Y un varón afectado debe transmitir el rasgo a todos sus hijos. Algunas formas de sordera están ligadas al cromosoma Y.

6. Herencia mitocondrial

La herencia mitocondrial es materna, lo que significa que obtenemos las mitocondrias de nuestras madres. Así, una mujer afectada transmite un rasgo a todos sus hijos, y sólo sus hijas pueden transmitirlo a sus hijos (Fig. 8).

Figura 8: Pedigrí de herencia mitocondrial.

Análisis del pedigrí humano: Hoja de problemas

Ahora que conocemos las seis grandes agrupaciones del análisis de pedigríes, podemos elaborar una hoja de problemas -en forma de tabla- que nos ayude a consolidar los principios de cada pedigrí (Tabla 1).

Tabla 1: Sugerencias para las hojas de problemas de análisis de pedigrí. Chisom, StudySmarter.