¿Cómo se transmiten las enfermedades genéticas?

Herencia familiar
Ilustración: Herencia familiar

Las enfermedades genéticas son aquellas que se deben a una mutación o alteración del genoma. Cuando esta alteración es obtenida a través de la herencia genética, entonces se habla de enfermedades genéticas hereditarias.

Por el contrario, si la alteración genética se produce a lo largo de la vida, entonces se habla de enfermedad genética adquirida.

Las enfermedades genéticas hereditarias también pueden ser congénitas si se manifiestan desde el nacimiento o período neonatal, pero existen enfermedades genéticas hereditarias que se manifiestan más tarde en la vida del individuo; estas últimas serían hereditarias pero no congénitas.

Aspectos generales de la herencia genética

La transmisión de las enfermedades genéticas hereditarias sigue los mismos patrones de herencia que cualquier otro gen, por lo que es importante conocer los patrones de herencia básicos para entender como se heredan estas enfermedades.

Cada persona tiene dos copias de genes distribuidos en 23 pares de cromosomas. Al tener dos copias de cada gen, se dice que el ser humano es un organismo diploide. Una copia la recibe del padre y la otra copia de la madre. Cada copia se llama alelo.

Puede haber variaciones en los genes que no causan enfermedad. Estas variaciones se denominan polimorfismos y no solo son normales sino que son deseables, pues son las variaciones que aportan biodiversidad y variabilidad genética dentro de una misma especie.

Por el contrario, las variaciones que afectan al funcionamiento de un gen y pueden causar enfermedad se denominan mutaciones.

Las enfermedades genéticas debidas a mutaciones en un solo gen se transmiten, por lo general, siguiendo patrones simples que se conocen como patrones mendelianos, por el nombre de Gregor Mendel, el primero en describir este tipo de patrones hereditarios.

Otras enfermedades genéticas se deben a mutaciones en varios genes, y otras dependen además de ciertas condiciones ambientales. Estas enfermedades genéticas se heredan siguiendo patrones no mendelianos mucho más complejos.

En los patrones de herencia mendelianos es importante entender el concepto de alelos dominantes y recesivos. Como se mencionó antes, el ser humano es diploide y tiene dos copias de cada gen, dos alelos. Si los dos alelos de un mismo gen son diferentes, aquel que se manifieste es el alelo dominante y el otro es el alelo recesivo.

Para que se manifiesten las características del alelo recesivo, los dos alelos tienen que ser iguales, de lo contrario siempre se mostrarán las características del alelo dominante.

Con las mutaciones que producen enfermedades ocurre lo mismo. Si la mutación se da en un alelo dominante, la enfermedad aparecerá aunque la mutación esté en un solo alelo. Por el contrario, si la mutación es recesiva, la enfermedad solo se producirá si los dos alelos tienen la mutación, para lo cual se ha tenido que heredar la mutación tanto del padre como de la madre. Si solo hay una copia recesiva, la persona será portadora pero no desarrolla la enfermedad ni síntomas.

Otro gran grupo de herencia mendeliana es la herencia ligada a cromosomas sexuales (cromosomas X e Y, el par cromosómico 23). Los genes ubicados en los cromosomas sexuales siguen patrones diferentes a los genes ubicados en cromosomas autosómicos (todos los demás cromosomas no sexuales, del 1 al 22).

Por ejemplo, un gen ubicado en el cromosoma Y solo es transmitido de los padres a los hijos varones. Por el contrario, los padres solo transmiten los genes de los cromosomas X a las hijas hembra. Las mujeres no tienen cromosoma Y, los dos cromosomas sexuales son tipo X, y pueden transmitir los genes del cromosoma X de forma dominante o recesiva como ocurría con los genes de cromosomas autosómicos.

Tipos de enfermedades genéticas según el patrón hereditario

Autosómica dominante

Una sola copia del gen mutado es suficiente para que la persona desarrolle la enfermedad. El progenitor que transmitió la mutación también padece la enfermedad. Las enfermedades autosómicas dominantes suelen aparecer en todas las generaciones de una familia afectada.

Ejemplos: enfermedad de Huntington, síndrome de Marfan, hipercolesterolemia familiar, acondroplasia, neurofibromatosis.

Autosómica recesiva

En la herencia autosómica recesiva, los dos alelos o copias de un gen tienen que tener la mutación. Como cada copia se hereda de un progenitor, tanto el padre como la madre han de tener la mutación, aunque pueden ser portadores y no desarrollar la enfermedad si ellos mismos no tienen las dos copias mutadas. Las enfermedades autosómicas recesivas no suelen darse en todas las generaciones.

Ejemplos: fibrosis quística, anemia falciforme, fenilcetonuria, enfermedad de Tay-Sachs.

Dominante ligada al cromosoma X

Las enfermedades hereditarias dominantes ligadas al cromosoma X se deben a genes dominantes localizados en el cromosoma X. Siguen un patrón similar al autosómico dominante, con un compartimiento especial en los individuos de sexo masculino.

En las mujeres, que tienen dos cromosomas X, la mutación en un alelo es suficiente para provocar la enfermedad, por lo que la enfermedad se produce en todas los casos en los que se herede el gen. Las mujeres pueden transmitir estas enfermedades tanto a los hijos como a las hijas.

En los hombres, que tienen un cromosoma X y un cromosoma Y, también desarrollan siempre la enfermedad si heredan el gen, pues la única copia del gen que tienen es la copia mutada, pero a diferencia de las mujeres, transmitirán la enfermedad al 100% de su descendencia femenina y al 0% de su descendencia masculina.

Los hombres que sufren una enfermedad hereditaria ligada al cromosoma X no la transmiten a sus hijos varones.

Ejemplos: Hipofosfatemia resistente a la vitamina D, síndrome X frágil, síndrome de Rett.

Recesiva ligada al cromosoma X

Las enfermedades recesivas ligadas al cromosoma X también se deben a mutaciones de genes del cromosoma X, pero en este caso a genes que siguen un patrón de herencia recesivo.

Los hombres solo tienen un cromosoma X y, por tanto, solo disponen de la copia del gen con la mutación, por lo que siempre que hereden el gen, desarrollarán la enfermedad aunque sea un gen recesivo.

En las mujeres, sin embargo, la mutación debe afectar a las dos copias del gen o no desarrollarán la enfermedad.

No obstante, las enfermedades recesivas ligadas al cromosoma X son mucho más frecuentes en hombres que en mujeres, pues heredar dos copias de una mutación recesiva en el cromosoma X es relativamente raro.

Ejemplos: hemofilia A, hemofilia B, enfermedad de Fabry.

Ligada al cromosoma Y

Una enfermedad se considera ligada al cromosoma Y si se debe a una mutación en un gen cuyo locus está en el cromosoma sexual Y. Como el cromosoma sexual Y solo está presente en los individuos de sexo masculino, solo ellos padecen estas enfermedades y solos ellas la transmiten. Solo se heredan de padres a hijos varones.

Ejemplos: infertilidad del cromosoma Y, ciertos casos del síndrome de Swyer.

Codominante

En la herencia codominante se expresan los dos alelos de un mismo gen, no hay uno dominante y uno recesivo. Cada uno da lugar a proteínas ligeramente diferentes y las dos influyen en un determinado rasgo genético, característica, condición o enfermedad.

La sangre tipo ABO se hereda por codominancia. No hay muchas enfermedades que sigan este patrón, un ejemplo es la deficiencia de alfa-1 antitripsina.

Mitocondrial

Las mitocondrias son un tipo de orgánulo celular que cuenta con su propio material genético. La replicación de este material genético, así como su herencia, es independiente del material genético del núcleo.

El ADN mitocondrial sigue su propio ciclo de replicación y solo se hereda a través de los óvulos. Es decir, solo lo transmiten las madres.

Las enfermedades hereditarias por mutaciones mitocondriales pueden aparecer en todas las generaciones y se transmiten al 100% de la descendencia.

Ejemplos: Neuropatía óptica hereditaria de Leber.

Otras formas de herencia

Muchas enfermedades y condiciones de salud están causadas por la combinación del efecto de varios genes. Estas enfermedades o condiciones se dice que son poligénicas. También hay enfermedades que, aún necesitando de una determinada carga genética, dependen de la interacción con factores ambientales para que manifiesten o se desarrollen.

Los patrones de transmisión genética en estos casos se hace sumamente compleja y no siguen los patrones mendelianos descritos antes.

Ejemplos de enfermedades poligénicas o que dependen de factores ambientales son algunas enfermedades cardíacas, la diabetes tipo 2 o muchos tipos de cáncer.

Las enfermedades provocadas por cambios en la estructura o en el número de los cromosomas, y no solo por mutación genética, tampoco siguen los patrones de herencia mendeliana. Por ejemplo, la trisomía X, una enfermedad caracterizada por la presencia de tres cromosomas X que solo afecta a mujeres.

Referencias
  1. .Genetic Alliance. (8 Julio 2009). Cómo entender la genética: Una guía para pacientes y profesionales médicos en la región de Nueva York y el Atlántico Medio. Anexo E: Patrones Hereditarios.
  2. What are the different ways in which a genetic condition can be inherited?. Genetics Home Reference; U.S. National Library of Medicine.