TEMAS DE INTERÉS OBSTÉTRICO Y DE GENÉTICA.

Dr : Rafael Tobías Blanco Vilariño.

Médico Microbiólogo Clínico.                                                   

Universidad de Carabobo- Valencia- Venezuela

MICROBIOLOGIA Y GENETICA HUMANA     Tema Nº 1

Hoy día, sabemos los que laboramos en estos campos, el que los avances logrados en el conocimiento y dominio de la genética humana, estando incluido la configuración de nuestro mapa o carta genética,  que nos ha de permitir el comprender mejor a las enfermedades de transmisión  genética y, por ende hacer su respectiva profilaxis; se lo debemos en gran parte al dominio que se tiene de la Genética Bacteriana. La cual nos ha permitido comprender el mundo molecular del ADN-nuclear como portador de los Genes, de la formación del ARN-mensajero, del ARN-de transferencia, el Ribosomal etc., todos, elementos bases para poder comprender el mecanismo biosintético endocelular y las bases de la transmisión de las propiedades genotípicas y fenotípicas de cada especie bacteriana y humana.

Todo este acumulo de conocimientos, es lo que ha aclarado y permitido comprender el mundo genético de los humanos en la transmisión de características familiares comunes, y aquellas que nos diferencian de nuestros propios hermanos y, que se transmiten de generación en generación, debido a la herencia transmitida por nuestros Genes paternos y maternos en el preciso momento en que el óvulo es fecundado por el espermatozoide maduro.

En este sentido, debemos entender o recordar el que las células humanas son EUCARIÓTICAS, las que se caracterizan  por poseer un núcleo de ADN constituido por 46 cromosomas. (Célula Diploide), de que está provista de membrana nuclear y el que la división nuclear es Mitótica:( Profase, Metafase, Anafase y Telofase.) Lo que las diferencia  sustancialmente de las células Bacterianas que son PROCARITICAS, donde su núcleo no posee una compleja organización cromosómica sino, que es un cromosoma lineal único, carente de membrana nuclear y de división Mitótica, donde su división es lineal, mediada por una ADN-polimerasa, que separa a las dos cadenas del ADN nuclear y donde luego cada hemicadena reproduce a la otra mediante una ADN-sintetasa, quedando así  la célula bacteriana  en el tiempo de 20 minutos dividida en dos células hijas, portadoras cada una de ellas de los mismos caracteres genotípicos y fenotípicos de la célula materna. (Ver figura Nº 1. y 1A)

Aclarado así la diferencia entre ambos tipos de células eucarióticas y procarióticas, volvamos a nuestra eucariótica humana; Cuyo núcleo de ADN está formado por un número de nucleoproteínas filamentadas conocidas como Cromosomas, contentivos de nuestros genes” Genotipo”. Estando todas estas estructuras del ADN protegidas por su membrana nuclear, siendo  solamente en el momento de la división Mitótica cuando esos filamentos de ADN se separan en 46 Cromosomas, estando incluido entre ellos el par cromosómico Sexual (XX de la hembra o XY del varón).Motivo por el cual a dicha célula se le denomina: DIPLOIDE, ya que está formada por 22 pares de cromosomas homólogos o somáticos y un par sexual, lo cual suma 23 pares de cromosomas.

• División Mitótica: Es la división celular de tipo somático de una célula Diploide, contentiva de 46 cromosomas; donde cada célula hija tendrá igual número de cromosomas que la célula materna. Pero, esta división celular es de tipo logarítmico: 2,4,6,8,16,32,64,hasta formar 40.billones de células que forman al cuerpo humano, desde el momento en que se dio inicio al período embriogenético, de lo que dependerá la configuración de aparatos, órganos y sistemas. El fenotipo individual   resulta del dominio del número de genes somáticos u homólogos que fueron transportados por el cromosoma, o por la expresión del gen dominante materno o paterno, como color de los ojos, piel, cabello, talla etc., recordando que en el humano una célula se divide cada 24 horas y que el período que se sucede entre el fin de la división y el inicio de la siguiente se denomina INTERFASE y, luego se sucede la separación de la cromatina nuclear (ADN) en fragmentos tipo bastones, conocidos como Cromosomas; que no son mas que hilos idénticos de cromatina nuclear unidos por el “centrómero”(profase),luego se rompe la membrana nuclear, apareciendo una nueva estructura conocida como “aparato fusiforme o huso” formado por fibras que partiendo de “centríolos polares” situados en cada extremo polar de la célula madre en división mitótica,  se fijan en el “centrómero” de cada cromosoma  (metafase),seguidamente cada segmento cromosómico situado en la placa ecuatorial del huso se desprende del centrómero y se desplaza hacia el respectivo polo.(Anafase), seguidamente desaparece el huso, se desenrollan los cromosomas y se funden formando al ADN nuclear o genoma(telofase), lo cual va directamente acompañado por que el tabique celular divide a la célula en dos células hijas con iguales características que la célula madre. En resumen, la división Mitótica se sucede en cuatro fases:

-Profase: en la cual desaparece la membrana nuclear y los cromosomas se individualizan y se dividen en dos longitudinalmente.

-Metafase: Los cromosomas se colocan en una placa ecuatorial del huso fibroso bipolar.

-Anafase: concluida la división longitudinal de los cromosomas, ellos se separan y emigran hacia los extremos polares del huso.

-Telofase: Los cromosomas se funden formando el nuevo núcleo de la célula hija; de esta forma cada célula hija tendrá las mismas características genotípicas y fenotípicas de la célula materna. Ver Esquema

Como podemos ver, este es un tema difícil y apasionante, estando hoy día vigente no solo en el campo científico, sino que también forma parte de la cultura comunitaria; motivo por lo que he deseado hacer un breve resumen, tratando de emplear la mayor simplicidad docente posible.

Esquema

Esquema resumen de las distintas fases de la división celular: profase, prometafase, metafase, anafase, telofase y citocinesis.

Por ello creo también prudente que recordemos, el que las bacterias amén de poseer un ADN-nuclear  de tipo lineal por ser un cromosoma único. El que ellas también pueden estar dotadas de partículas circulares de ADN-extracromosómico libres en su citoplasma; las cuales se conocen como PLASMIDOS, los que codifican determinadas propiedades de ese tipo de bacterias, como pudiera ser determinada toxina o la resistencia a uno o varios antimicrobianos. Esta partícula puede ser transferida libremente a otras bacterias; razón por lo que hoy en día es usada para algunos procesos de CLONACION humana o animal. Para ello, se ha de obtener un “Gen purificado” de lo que se desea clonar y se lo insertamos a un plásmido bacteriano, para luego cultivar a esta bacteria en el laboratorio microbiológico, obteniendo así en 24 horas billones de estas bacterias, y si luego combinamos a estos plásmidos con un fragmento de ADN humano obtendremos a una célula Recombinante que portará las características del gen clonado.

Algo muy similar se obtiene en la conocida Transducción bacteriofágica , entendiendo por  Bacteriófago a una variedad de virus que ataca solamente a las bacterias, parasitándolas introduciendo su ADN-viral dentro del ADN de la bacteria(ver.fig.Nº2), a este bacteriófago se le llamará ahora profago o bacteriófago temperado y, cuando él se quiera reproducir, tomará  el comando genético de la bacteria parasitada y la obligará a reproducir únicamente miles de partículas bacteriofágicas hijas, las que producirán una plétora citoplásmica que terminará por inducir la muerte de dicha célula por estallido, muerte conocido como efecto BACTERIOFAGICO, dando así salida a miles de bacteriófagos hijos que reproducirán este ciclo en otra célula bacteriana sensible. Este efecto es empleado hoy día en Microbiología Médica para la clasificación de algunas cepas bacterianas, mediante la conocida técnica de la Lisotípia.

Pero debo agregar, el que en algunos momentos este bacteriófago temperado, cuando se desprende del ADN-nuclear bacteriano, se le puede quedar adherido un fragmento de ese ADN bacteriano. (ver Fig.Nº2), y si por casualidad ese fragmento codificaba la producción de una determinada Toxina o de una Enzima destructora o inactivadora de un determinado antimicrobiano como a título de ejemplo la Penicilinasa, todas aquellas bacterias que de ahora en adelante sean parasitadas por este bacteriófago se transformarán en bacterias productoras de dicha toxina, tal como se sucede con el Corynebacterium diphteriae, que produce solo la exotoxina diftérica si está parasitado por el  profago hoy día conocido como corynebacteriofago-tox. De ser transferida la síntesis  de la Penicilinaza, esta bacteria que antes era sensible a la  Penicilina será ahora resistente mediante este sistema de Clonación por Transducción bacteriofágica. Con estos ejemplos he tratado de clarificar un poco los aportes de la Genética Bacteriana a la actual genética humana.

Figura Nº 1:

 División lineal del ADN en dos cadenas, tal como lo vemos en la imagen “1A” del humano: Este es el proceso de división del ADN bacteriano en dos cadenas para transmitir los caracteres genéticos a la Bacteria hija.

 Imagen “1A”

En estas dos imágenes: vemos la configuración del ADN, su división y duplicación en el humano durante el proceso de la División celular para una cicatrización o en el proceso reproductivo; donde la cadena dividida o separada reproduce una nueva cadena similar a la anterior.

Figura Nº 2

Valencia: 15-8-2014