UNA METAMORFISIS OBLIGADA Una mutación es el cambio, en general irreversible, de una característica del genoma. Eva Carmona Ruiz 1º Bachillerato 08/02/2014 1.INTRODUCCIÓN El trabajo que se expone a continuación tiene como objetivo dar a conocer las mutaciones. Estas son alteraciones o cambios en la información genética (genotipo) de un ser vivo (muchas veces por contacto con mutágenos) y que, por lo tanto, va a producir un cambio de características de éste, que se presenta súbita y espontáneamente, y que se puede heredar o transmitir a la descendencia. Este cambio va a estar presente en una pequeña proporción de la población (variante) o del organismo (mutación). La unidad genética capaz de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN. En los seres multicelulares, las mutaciones sólo pueden ser heredadas cuando afectan a las células reproductivas. Una consecuencia de las mutaciones puede ser una enfermedad genética, sin embargo, aunque en el corto plazo puede parecer perjudicial, a largo plazo las mutaciones son esenciales para nuestra existencia. Sin mutación no habría cambio y sin cambio la vida no podría evolucionar. Las mutaciones no son siempre detectables en forma inmediata, por ejemplo si se presentan sobre genes que no forman parte (o dejaron de hacerlo) del repertorio de genes que se expresan en un determinado tejido, o si son mutaciones recesivas Las tasas de mutación han sido medidas en una gran variedad de organismos. La cantidad de mutaciones tiene relación con el tipo de enzima involucrada en la copia del material genético. Esta enzima (ADN o ARN Polimerasa, según el caso) tiene distintas tasas de error y esto incide directamente en el número final de mutaciones. A pesar de que la incidencia de las mutaciones es relativamente grande en relación con el número de organismos de cada especie, la evolución no depende solo de las mutaciones que surgen en cada generación, sino de la interacción de toda esta acumulación de variabilidad con la selección natural1 y la deriva genética2 durante la evolución de las especies. 1 2.JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO motivo principal que ha llevado a la realización de este trabajo es dar a conocer este tipo de alteraciones, que van a producir un cambio generalmente irreversible, de una característica del genoma. En la actualidad el origen de las mutaciones así como las causas son unos de los temas que despierta más interés entre la población. Todos los seres vivientes, sin excepción, sufren mutaciones en sus genomas y este proceso es fundamentalmente aleatorio. Desde hace algo más de unos años, la sociedad se pregunta ¿Quién está a salvo de las mutaciones? ¿Qué riesgo sufren las personas con estas alteraciones? Ellos mismo han dado la respuesta más certera a estas preguntas; puesto que son fenómenos naturales, universales, aleatorios e inevitables, nadie se encuentra aislado de esta posibilidad. Tampoco hay una respuesta concreta para la segunda cuestión, ya que nos encontramos con distintos tipos de mutaciones, por una lado, las negativas, que son causantes de enfermedades degenerativas y por otro lado, las favorables, que son causantes de cambios en el funcionamiento del sistema que no son usuales, siempre para un mejor funcionamiento. Todas estas mutaciones ya sean perjudiciales o no, necesitan ser investigadas y estudiadas. También se ha considerado importante, en este trabajo, dar a conocer algunos de los desastres ambientales, por los cuales, las poblaciones que se encontraban en estos lugares, se han visto gravemente perjudicadas, con alta posibilidad de mutaciones y enfermedades transmitidas por radiaciones. Y su principal objetivo: La promoción de este tipo de alteraciones en el genoma con el único fin de que el ciudadano que necesite ayuda debido a esto tenga las mayores y mejores posibilidades de conseguirlo. 2 3.OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS Por su reconocimiento en todo el mundo y por su importancia, en este proyecto se intentará empezar explicando qué es una mutación y por qué afecta a la mayoría de la población que ha vivido en zonas radiactivas, así como a aquellas personas que se han visto afectadas genéticamente. Dentro de los objetivos específicos, se ahondará más en lo que es el tema principal del trabajo: 1. -Fundamentos biológicos de esta alteración. 2. -Explicar el funcionamiento y las causas comunes de este cambio. 3. -Curso temporal y primeros síntomas. 4. -Factores de riesgo. 5. -Tratamientos disponibles para luchar contra ella. 6. -Transmisión 7. -Mutaciones favorables 4.METODOLOGÍA Entre los recursos con los que se ha contado para la realización de este trabajo, aparte de libros teóricos y revistas científicas, enciclopedias, destacan también las entrevistas dedicadas a profesionales de este tema. También a través de internet se ha podido estar al tanto de noticias, opiniones y progresos, así como de las diferentes historias vividas por personas que cuentan cómo ha sido su vida desde el día se vieron envueltos una catástrofe que afectó al medioambiente y han sido totalmente afectados por las mutaciones en todos y cada uno de los miembros de la familia. Finalmente se añadirán anexos que se consideraran importantes. Los medios de comunicación también tendrán mucha importancia en este proyecto. 3 ÍNDICE 1. Introducción……………………………………..................... Pag 1 2. Justificación del proyecto……………………….................... Pag 2 3. Objetivos generales y específicos……………………………. Pag 3 4. Metodología…………………………………......................... Pag 3 5. ¿Qué son las mutaciones?......................................................... Pag 4 6. Mutaciones……………………………………………............ Pag 5 6.1. Tipos de mutaciones……………………………………... Pag 5 6.1.1 Mutaciones génicas…………………… 6.1.2 Mutaciones cromosómicas……………. 6.1.3 Mutaciones genómicas……………….... 6.2. Trisomías………………………………………………. 6.3. Monosomías…………………………………………… 6.4. Agentes mutagénicos……………………………………… Pag 5 Pag 6 Pag 9 Pag 11 Pag 12 Pag 12 7. ¿Cómo se heredan los trastornos genéticos................................ Pag 13 7.1. Las mutaciones genéticas……………………………………………………….. Pag 14 7.2. Nuevas mutaciones………………………………………………………………… 7.3. La herencia recesiva………………………………………………………………. 7.4. La herencia dominante…………………………………………………………….. 7.5. Herencia ligada al cromosoma X………………………………………………. Pag 15 Pag 15 Pag 16 Pag 16 8. El cáncer; enfermedad genética……………………………… Pag 17 9. Síndromes…………………………………………………….. Pag 18 10. Chernobyl…………………………………………………….. Pag 24 11. Resultados y conclusión………………………………………. Pag 30 12. Bibliografía…………………………………………………… Pag 31 0 0 5.¿QUÉ SON LAS MUTACIONES? La respuesta que se dio a esta pregunta fue la de cualquier cambio heredable en el material hereditario que no se puede explicar mediante segregación o recombinación. Más tarde se descubrió que lo a que De Vries llamó mutación en realidad eran más bien recombinaciones entre genes. La definición de mutación a partir del conocimiento de que el material hereditario es el ADN y de la propuesta de la doble hélice para explicar la estructura del material hereditario Watson y Crick, sería que una mutación es cualquier cambio en la secuencia de nucleótidos del ADN. Cuando dicha mutación afecta a un sólo gen, se denomina mutación génica. Cuando es la estructura de uno o varios cromosomas lo que se ve afectado, mutación cromosómica. Y cuando una o varias mutaciones provocan alteraciones en todo el genoma se denominan, mutaciones genómicas. Las mutaciones pueden originarse en células somáticas (que forman el cuerpo del organismo) o pueden darse en células germinales (células reproductivas; óvulos y espermatozoides). Estas mutaciones son las que pueden tener relevancia a nivel evolutivo ya que todas las células que resulten de la división del cigoto serán portadoras de la mutación, y se transmitirán a las nuevas generaciones. Figura 1: Podemos observar el proceso mutacional de un insecto afectando en este caso, a una parte visible de su cuerpo como son las alas, se trata de una avispa. 4 6.1. TIPOS DE MUTACIONES Las mutaciones pueden darse en tres niveles diferentes: 1. Molecular (génicas o puntuales) 2. Cromosómico 3. Genómico 6.1.1. MUTACIONES PUNTUALES Una mutación puntual puede ser un evento único o muy escaso en la historia de una población, caso en el cual la posibilidad de alterar permanentemente las frecuencias génicas en la población son muy escasas y difícilmente tendrán importancia evolutiva. Pero un evento mutacional que ocurra repetidamente entre los individuos de la población y entre las generaciones si puede ser una fuente importante de variación genética. Las mutaciones a nivel molecular son llamadas génicas o puntuales y afectan la constitución de los genes. Se originan por: Sustitución. Donde debería haber un nucleótido se inserta otro. Por ejemplo, en lugar química de la citosina se instala una timina. Inversión, mediante dos giros de 180° dos segmentos de nucleótidos de hebras complementarias se invierten y se intercambian. Figura 2: Se trata de un cambio de bases ya sean púrica o pirimidíca. 5 Desfasamiento. Al insertarse (inserción) o eliminarse (delección) uno o más nucleótidos se produce un error de lectura durante la traducción que conlleva a la formación de proteínas no funcionales. Translocación. Ocurre un traslape de pares de nucleótidos complementarios de una zona del ADN a otra. http://prezi.com/hcs-_w-x1lvm/mutaciones-genicas-o-puntuales/ El link presente a continuación se trata de una página en la que, mediante una serie de animaciones, explica lo que es una mutación génica. 6.2.2. MUTACIONESCROMOSÓMICAS El cambio afecta a un segmento de cromosoma (mayor de un gen), por tanto a su estructura. Estas mutaciones pueden ocurrir por: Delección. Es la pérdida de un segmento cromosómico, que puede ser terminal o intercalar. Cuando ocurre en los dos extremos, la porción que porta el centrómero une sus extremos rotos y forma un cromosoma anular. Figura 3: Unión de los centrómeros formando un cromosoma anular circular. 6 Figura 4: En esta imagen podemos observar tres procesos; delección, duplicación e inversión. Inversión. Cuando un segmento cromosómico rota 180° sobre sí mismo y se coloca en forma invertida, por lo que se altera el orden de los genes en el cromosoma. Duplicación. Repetición de un segmento cromosómico. Translocación. Intercambio de segmentos entre cromosomas no homólogos, que puede ser o no recíproca. Algunos tipos de translocaciones producen abortos tempranos. También se pueden formar portadores de trisomías como la del 21 (síndrome de Down); al translocarse todo el cromosoma 21 a otro cromosoma como el 14 (14/21), los gametos de esa persona llevarán el cromosoma translocado más uno normal, por lo que al fecundarse con el gameto contrario, el producto resultante 7 tendrá tres cromosomas 21. Figura 5: Se trata de la distribución y cantidad de cromosomas que presentan las personas que padecen el Síndrome de Down. Figura 6: Imagen real de un niño 8 que presenta esta discapacidad. Isocromosomas. Estos se forman cuando el centrómero, en lugar de dividirse longitudinalmente, lo hace en forma transversal 6.3.3. MUTACIONES GENÓMICAS Euploidía. Afecta al conjunto del genoma, aumentando el número de juegos cromosómicos (poliploidía) o reduciéndolo a una sola serie (haploidía o monoploidía). La poliploidia es más frecuente en vegetales que en animales y la monoploidía se da en insectos sociales (zánganos). Estas mutaciones son debidas a errores en la separación de los pares de cromosomas homólogos durante la meiosis, no separándose ninguno de estos. Los organismos poliploídes generalmente son más grandes y vigorosos, y frecuentemente presentan gigantismo. En numerosas plantas cultivadas esto se ha capitalizado, especialmente donde el tamaño de hojas, semilla, fruto o flor es económicamente importante, por ejemplo en alfalfa, tabaco, café, plátano, manzana, pera. 9 Los individuos afectados por el síndrome varones de Klinefelter estériles con son rasgos femeninos y retraso mental. Son fértiles, altos y de conducta controversial. Sus células tienen un número anormal de cuerpos de Barr. Figura 8: Síndrome de Klinefelter En el síndrome triequis o metahembras, son mujeres fértiles de apariencia normal pero con tendencia al retardo mental. En la polisomía, los afectados presentan estatura elevada, acné, un tamaño mayor de dientes, conducta agresiva y la espermatogénesis puede o no estar alterada. Figura 9: Síndrome triequis 10 10 Aneuploidía Afecta al número de cromosomas individualmente (por defecto o por exceso). Se debe al fenómeno de no disyunción (que ocurre durante la meiosis cuando los cromosomas homólogos no se separan y ambos se incorporan a un mismo gameto). Cuando este gameto fecunda a otro se originará un cromosoma triplicado (trisomía); de igual forma también habrá gametos que tendrán un cromosoma menos y, por ello, cuando fecunden a otro normal, el individuo tendrá un cromosoma menos (monosomía). LAS ANEUPLOIDÍAS MÁS IMPORTANTES EN LA ESPECIE HUMANA Y SUS EFECTOS: 6.2. TRISOMÍAS La trisomía del cromosoma 21 produce el síndrome de Down. Los afectados tienen retardo mental en diferente grado, corazón defectuoso, baja estatura, párpados rasgados, boca pequeña, lengua salida, cráneo ancho y marcha lenta. Las mujeres son fértiles y los transmiten al 50% de su progenie; los hombres son estériles. Los cromosomas sexuales también pueden afectarse por una trisomía. 11 6.3. MONOSOMÍAS La falta de un cromosoma produce una monosomía conocida como el síndrome de Turner que ocurre en mujeres quiénes desarrollan baja estatura, dobleces característicos en el cuello y retardo mental moderado. En la pubertad no menstrúan sexuales ni desarrollan secundarios. No caracteres presentan cuerpo de Barr como las mujeres normales, pues el único cromosoma X que presentan está activado. Figura 10: Síndrome Turner 6.4. AGENTES MUTAGÉNICOS Un agente mutágeno es todo factor capaz de aumentar la frecuencia de mutación natural. Existen diversos factores, tanto físicos como químicos, capaces de actuar como agentes mutágenos. En realidad, actuarán como agentes mutágenos todos aquellos agentes capaces de alterar el material genético y en particular, aquellos que alteren la secuencia del ADN. Los principales 12 agentes mutágenos son: a) Agentes físicos: -Las radiaciones electromagnéticas como los rayos X y los rayos gamma. -Las radiaciones corpusculares como los rayos α, los rayos ß y los flujos de protones o neutrones que generan los reactores nucleares u otras fuentes de radiactividad natural o artificial. -Ciertos factores físicos como los ultrasonidos, los choque térmicos, la centrifugación, etc. b) Agentes químicos: - Los análogos de las bases nitrogenadas. - El ácido nitroso (HNO2), porque desamina ciertas bases nitrogenadas. - Los alcaloides como la cafeína, la nicotina, etc. - El gas mostaza, el agua oxigenada (H2O2), el ciclamato, etc. 7. ¿CÓMO SE HEREDAN LOS TRASTORNOS GENÉTICOS ? Cada célula del cuerpo contiene 23 pares de cromosomas. Un cromosoma de cada par se hereda de su madre y la otra es heredado de su padre. Los cromosomas contienen los genes que hereda de sus padres. Puede haber diferentes formas del mismo gen. Estas formas diferentes se llaman alelos. Por ejemplo, para el gen que determina el color de los ojos, puede haber un alelo para ojos azules y un alelo para ojos castaños. Usted puede heredar un alelo marrón de su madre y un alelo azul de tu padre. En este caso, el resultado final será con los ojos marrones porque el marrón es el alelo dominante. Las diferentes formas de genes son causados por mutaciones en el código de ADN. 13 Lo mismo es cierto para las condiciones médicas. Puede haber una versión defectuosa de un gen que da lugar a una condición médica, y una versión normal que no puede causar problemas de salud. Ya sea que su hijo termina con un estado de salud dependerá de factores como: Qué genes se heredan. Si el gen para esa condición es dominante o recesivo. Su entorno, incluyendo cualquier tratamiento que reciban. 7.1. MUTACIONES GENÉTICAS Las mutaciones genéticas ocurren cuando cambios en el ADN, alterando las instrucciones genéticas. Esto puede resultar en una enfermedad genética o un cambio en las características. Las mutaciones no ocurren espontáneamente. El ADN está siendo constantemente dañado por procesos normales y sustancias químicas naturales, incluyendo el agua y el oxígeno, así como la radiación y la luz solar. El daño suele ser reparado, pero de vez en cuando la reparación no puede ser perfecta. Esto puede conducir a un error se hizo cuando el ADN se copia mientras que una célula se divide, causando una mutación. Por ejemplo, el humo del cigarrillo está lleno de productos químicos que el ADN ataque y daños. Esto hace que las mutaciones en los genes de pulmón de células, incluyendo las que controlan el crecimiento. Con el tiempo, esto dará lugar a cáncer de pulmón. Las mutaciones pueden tener tres efectos diferentes. ser neutral y no tienen efecto mejorar una proteína y ser beneficioso como resultado una proteína que no funciona, lo que puede causar enfermedad 14 7.2. NUEVAS MUTACIONES Las mutaciones pueden ser heredadas de los padres o pueden ocurrir cuando un espermatozoide o el huevo se hace, dando lugar a una nueva mutación. Alguien con una nueva mutación no tienen antecedentes familiares de una enfermedad, sino que pueden estar en riesgo de transmitir la mutación a sus hijos. También pueden tener, o estar en riesgo de desarrollar, una forma parcial o modificado de la enfermedad en sí. Condiciones a menudo causados por nuevas mutaciones genéticas son: La distrofia muscular de Duchenne es la forma más común y más grave de distrofia muscular Hemofilia una enfermedad que afecta la capacidad de sangre se coagule 7.3. LA HERENCIA RECESIVA En la herencia recesiva, un niño hereda una mutación en ambas copias de un gen particular. En otras palabras, ambos padres deben tener una copia del gen defectuoso de transmitir la enfermedad. Si el niño sólo hereda una copia del gen defectuoso, que sea portador de la enfermedad. Si una madre y un padre ambos portan el gen defectuoso, existe la posibilidad de uno de cada cuatro de sus hijos tendrán la condición genética. Por ejemplo, un gen recesivo causa la fibrosis quística. Esto significa que un niño con madre fibrosis quística ha heredado una copia defectuosa del gen de su y su 15 padre 7.4. LA HERENCIA DOMINANTE En la herencia dominante, una mutación sólo tiene que ser transmitido de la madre o el padre. Por lo tanto, si uno de los padres tiene la enfermedad, hay una posibilidad cada dos va a ser transmitida al niño. Un gen dominante provoca la neurofibromatosis tipo 1, una enfermedad que puede causar tumores que crecen en los nervios de todo el cuerpo. Un niño puede heredar la enfermedad si su madre o padre que tiene y transmite el gen defectuoso. También puede ser causada por una mutación genética nueva. 7.5. HERENCIA LIGADA AL CROMOSOMA X Si hay una mutación en un gen en el cromosoma X, el efecto no puede ser visto en las hembras. Esto se debe a que las mujeres tienen dos cromosomas X, uno de los cuales es casi seguro normal. Sin embargo, si un hombre hereda la mutación en el cromosoma X de su madre, él no tiene una copia normal del gen y desarrollar la enfermedad. Tanto la distrofia muscular de Duchenne y la hemofilia 16 se heredan de esta manera. 8.EL CÁNCER: ENFERMEDAD GENÉTICA CONCEPTO DE CÁNCER Y SU RELACIÓN CON EL ADN Se desarrolla un tumor cuando se produce una multiplicación y crecimiento irregular de las células. En general, los tumores pueden ser: -Tumores benignos: Localizados y sin crecimiento indefinido. -Tumores malignos: Son aquellos tumores que crecen invadiendo y destruyendo a los demás tejidos. El cáncer es una enfermedad o un conjunto de ellas que consiste en la multiplicación de ciertas células alteradas que forman tumores malignos y pueden emigrar a otros puntos a través del sistema linfático o circulatorio: metástasis. Las células cancerosas crecen a gran velocidad, tienen proteínas de membrana distintas, presentan alteraciones en la forma e invaden a los tejidos próximos. El paso de célula normal a cancerosa se denomina transformación cancerosa. Puede deberse a: - Mutaciones. - Influencia de factores ambientales. - Presencia de ciertos genes (protooncogenes) que pasan a oncogenes al sufrir una mutación. - Presencia de ciertos genes (antioncogenes) o genes inhibidores o supresores de la división celular 17 1) Cáncer producido por virus: Se conocen virus que favorecen o facilitan la aparición de células cancerígenas, debido a que producen mutaciones y algunas de estas mutaciones pueden ser cancerígenas. 2) Cáncer producido por sustancias químicas o por radiaciones. En humanos, la mayoría de los cánceres están fundamentalmente relacionados con agentes cancerígenos como son: Radiaciones UV Y X Alquitrán Ahumados Pan tostado quemado Cloruro de Vinilo 9.SÍNDROMES Un síndrome es un conjunto de signos y síntomas que caracterizan a una enfermedad. Existen síndromes de origen cromosómicos y otros que no lo son. En los síndromes de origen cromosómicos, la alteración genética es de tal magnitud que se puede visualizar en los cromosomas, ya sea por alteraciones en su número, o por su estructura. Entre los ejemplos de alteraciones númericas que involucran varios gene, se encuentran los síndromes de : Patau, Edward, Down, Turner y Klinefelter. Entre las enfermedades cromosómicas que involucran alteraciones estructurales, destacan los síndromes de cri-du-Chat y Down familiar. Síndromes por alteraciones en el número de autosomas Nombre del síndrome: Patau Fue observado por primera vez por Thomas Bartholin en 1657, pero no fue hasta 1960 cuando la descubrió 18 Patau Características: La mayoría de los casos de síndrome de Patau se deben a una trisomía del cromosoma 13 (consecuencia de una no separación meiótica, principalmente en el gameto materno). Los afectados por dicho síndrome mueren poco tiempo después de nacer, la mayoría a los 3 meses, y como mucho llegan al año. Se cree que entre el 8090% de los fetos con el síndrome no llegan a término. Los fetos afectados de trisomía 13 presentan anomalías múltiples que pueden ser detectadas antes del nacimiento por medio de la ecografía. La prevalencia de la trisomía 13 es de aproximadamente 1:12.000 nacidos vivos. Cuanto más mayor sea, más probabilidad tiene de engendrar un hijo que presente dicho síndrome. Tipo: trisomía, o simplemente trisomía del 13. Observaciones: El tratamiento de los síntomas casi siempre es personalizado. Se basa, sobre todo, en el tratamiento de las anomalías físicas que presenta el niño al nacer. Aún así, los recién nacidos con la trisomía 13 suelen precisar de asistencia médica desde el mismo momento de su nacimiento, ya que en 2 de cada 3 casos obtienen puntuaciones inferiores a 7 en el test de Apgar al primer minuto, descendiendo a los cinco minutos de vida. Debido a que las anomalías cardiacas representan la causa principal de mortalidad en los pacientes con síndrome de Patau (no suelen pasar las semanas de vida). Nombre del síndrome: Edwards Descrita por John H. Edwards en la Universidad de Wisconsin, cuyos resultados fueron publicados y registrados en la literatura pediátrica y genetica en el año 1960 19 Características: es una anomalía cromosómica que se caracteriza usualmente por la presencia de un cromosoma adicional completo en el par 18. El síndrome de Edwards se da aproximadamente en 1 de cada 3000 concepciones; el 50% de los diagnosticados con el síndrome de Edwards de forma prenatal no suele pasar el periodo prenatal, y el resto suele presentar complicaciones. Por su parte, el riesgo de concebir a un niño con síndrome de Edwards incrementa a medida que lo hace la edad de la madre. La edad a partir de la cual se considera que una madre tiene más posibilidad de dar a luz a un hijo con Edwards se encuentra en torno a treinta y dos años y medio. Tipo: trisomía, también conocida como trisomía 18 Observaciones: Los bebés nacidos con síndrome de Edwards puede tener malformaciones renales, defectos estructurales del corazón al nacer, los intestinos sobresalen fuera del cuerpo, atresia del esófago, retraso mental, retraso en el desarrollo, deficiencia de crecimiento, dificultades de alimentación, dificultad para respirar, y artrogriposis (un trastorno muscular que causa contracturas articulares múltiples en el nacimiento). Algunas malformaciones físicas asociadas con el síndrome de Edwards incluyen cabeza pequeña, orejas malformadas; anormalmente mandíbula pequeña, labio leporino o paladar hendido, nariz respingada; pliegues del párpado; ojos ampliamente separados, caída del párpado superior, un esternón corto, puños cerrados, quistes del plexo coroideo; pulgares subdesarrollados y en los de sexo masculino los testículos no descendidos. 20 Aberración cromosómicas estructural Nombre del síndrome: Lejeune o Síndrome de cri-du-chat Descrito inicialmente por Jérôme Lejeune en 1963. Características: El síndrome del maullido de gato (del francés Cri du Chat) o síndrome de Lejeune, es una enfermedad congénita infrecuente con alteración cromosómica provocada por un tipo de deleción autosómica terminal del brazo corto del cromosoma 5, caracterizada por un llanto que se asemeja al maullido de un gato y que se va modificando con el tiempo. El proceso se da siempre en la concepción. El afectado normalmente presenta retraso de crecimiento intrauterino con peso bajo al nacimiento y llanto característico que recuerda al maullido de gato, por laringomalacia con hipoplasia de la epiglotis y relajación de los pliegues ariepiglóticos. La voz característica del período neonatal desaparece en los pacientes de más edad. Predomina en las niñas, y al nacimiento suele llamar la atención el tamaño del cráneo, que contrasta con la cara redonda y llena. En el 85-90% de los casos, el síndrome se da por deleción o translocación, ocurrida en el mismo paciente. En el 1015% restante, lo heredan de sus padres. Tiene una prevalencia estimada de aproximadamente de 1/20.000-50.000 nacimientos y predomina en las niñas. Tipo: Eleción autosómica terminal del brazo corto del cromosoma 5. 21 Observaciones: Entre 1 en 20.000 y 1 en 50.000 bebés se ven afectados por este síndrome que puede ser responsable de hasta el 1% de casos de retraso mental severo. Los niños con el síndrome del maullido de gato presentan grupo extenso de anomalías de las cuales el retraso mental es la más importante, baja estatura, dificultad en tragar y chupar, así como presencia de reflujo gástrico, dientes proyectados hacia adelante, dedos largos y una serie problemas de físicos secundarios: afecciones visuales y auditivas, labio leporino, escoliosis, hernias, constipación crónica frecuentes infecciones respiratorias y en el oído. No tratamiento disponible y existe específico para este síndrome, pero existen métodos para mejorar de su calidad de vida; al contrario de lo que se pensaba hace muchos años, los individuos con éste síndrome pueden llegar a vivir muchos años. Síndromes de origen NO cromosómicos Nombre de síndrome: Tourette Lleva el nombre del médico Georges Gilles de la Tourette, neurólogo pionero francés que en 1885 publicó un resumen de nueve casos de personas con reflejos 22 involuntarios. Características: Es un trastorno con inicio en la infancia, caracterizado por múltiples tics físicos (motores) y vocales (fónicos). Estos tics característicamente aumentan y disminuyen; se pueden suprimir temporalmente, y son precedidos por un impulso premonitorio. Entre 0,4% y el 3,8% de los niños de 5 a 18 años pueden tener el síndrome de Tourette; la prevalencia de tics transitorios y crónicos en niños en edad escolar es alta, y los tics más comunes son parpadeo de ojos, toser, carraspear, olfatear y movimientos faciales. Un Tourette grave en la edad adulta es una rareza, y el síndrome de Tourette no afecta negativamente a la inteligencia o la esperanza de vida. La causa del síndrome de Tourette es desconocida, las investigaciones actuales revelan la existencia de anormalidades en ciertas regiones del cerebro (incluyendo los ganglios basales, los lóbulos frontales y la corteza cerebral), los circuitos que hacen interconexión entre esas regiones y los neurotransmisores (dopamina, serotonina y norepinefrina) que llevan a cabo la comunicación entre las células nerviosas. Observaciones: No hay cura para el síndrome de Tourette y tampoco existe un solo medicamento útil para toda persona con este Síndrome. Asimismo, no hay un medicamento que elimine todos los síntomas y todos los medicamentos tienen efectos secundarios. Además, los medicamentos disponibles solamente pueden reducir síntomas específicos. A pesar de que el trastorno es crónico y perdura por toda la vida, no es una enfermedad degenerativa. El síndrome de Tourette no menoscaba la inteligencia y los tics tienden a disminuir según avanza la edad del paciente, permitiendo a algunos pacientes a abandonar el uso de medicamentos. 23 10. CHERNOBYL El 26 de Abril de 1986 explotó el reactor nº 4 de la planta Nuclear de Chernobyl (Chernóbil), impactando al mundo con la mayor tragedia humana y ecológica de todos los tiempos, sólo comparable con la más reciente de Fukushima. Desde entonces, las radiaciones han envenenado la vida de aproximadamente 8 millones de personas de Belarus, Ucrania y Rusia, quienes no conocían con claridad las consecuencias que la catástrofe podía generar en su salud. La central antes del accidente. En los días subsiguientes a la explosión, comunidades enteras fueron evacuadas ya que los niveles de radiación en sus hogares eran extremadamente perjudiciales para la salud. Trece años después del terrible accidente la ayuda social para las víctimas, así como el cuidado y asistencia médica, eran aún poco comunes y difíciles de obtener. Hoy día y sorprendentemente, la cuidad de Pripyat -en parte casi fantasmagórica- cuenta por otro lado con una vegetación asombrosa. Lo que no ha cambiado es el recuerdo de una región que un día tuvo vida, unas ciudades con familias, niños, colegios, hoteles, jardines y parques de atracciones que no llegaron jamás a inaugurarse. Quienes tuvieron que abandonar sus viviendas de un día para otro no olvidan pero viven resignados por ese recuerdo de la mayor catástrofe hasta el momento, que no sólo se llevó parte de sus vidas, sino físicamente la de muchos de sus vecinos y que ha marcado con malformaciones, cáncer y otros males a otros tantos de ellos. 24 Toda la zona contaminada tiene el acceso prohibido salvo a algunos investigadores y periodistas (como el programa Cuarto Milenio, de Iker Jiménez, que en su sexta temporada, capítulo 2, se adentraron en la misma para conocer cómo es ahora, al cumplirse 25 años (en 2011) de la catástrofe. Existen estrictos controles militares en los límites de la zona prohibida y un retén del ejército y de científicos e ingenieros dentro, aunque a varios kilómetros de la central, que controlan su estado. No obstante, aún quedan algunas familias residiendo en la zona. Tras tantos años han logrado sobrevivir, si bien, obviamente, comen y beben productos contaminados. La pregunta que podemos hacernos es cómo han logrado vivir allí, y también cómo ha vuelto a crecer la vegetación con tanto vigor con la radiación del entorno. Los científicos creen que tanto plantas como humanos pueden llegar a acostumbrarse a niveles bajos de radiación, si bien en temas relacionados con la energía atómica todavía se sabe poco. Situación de Chernobyl y zona más afectada por la radiación. 25 EL DESASTRE. El 26 de abril de 1986 a la 1:23am (hora local) los técnicos en la planta de energía de Chernobyl en Ucrania (antigua URSS), iniciaron un simulacro consistente en reducir el nivel de energía eléctrica en el reactor número 4 como parte de un experimento controlado para comprobar si en el caso de pérdida del suministro eléctrico la desaceleración de la turbina podría aportar suficiente energía para seguir enfriando el agua del circuito principal de refrigeración hasta que se pusiera en marcha el generador diesel de emergencia, pero que finalmente derivó en un desastre debido a una sucesión de errores. La descoordinación entre el equipo encargado de la prueba y el responsable de la seguridad del reactor provocó que éste se sobrecalentara. La ruptura de varias tuberías de fuel provocó el aumento de la presión del reactor, lo que dio como resultado dos explosiones, las cuales volaron la tapa del mismo, permitiendo la salida de nubes radiactivas durante 10 días. La gente de Chernobyl estuvo expuesta a una radiactividad 100 veces mayor a la que hubo en Hiroshima. El norte de Europa estuvo expuesto a nubes de material radiactivo que fueron arrastradas por el viento. Según se informó posteriormente hasta 17 países europeos fueron tocados por la nube. Se ha dicho que hasta Italia, pero también llegó a España El 70% de la radiación se estima que cayó en Belarus. Esto provocó (y sigue provocando) que si quieran naciendo bebés sin brazos, sin ojos o con alguna de sus extremidades deformadas. Se estima que más de 15 millones de personas han sido víctimas del desastre de alguna manera y que costará más de 60 billones de dólares tratar médicamente a toda esa población afectada. Más de 600.000 personas se vieron involucradas en la limpieza, muchos de los cuales están ahora muertos o enfermos. La planta de Chernobyl estaba formada por cuatro reactores con núcleo de grafito. El número cuatro explotó en el desastre de 1986 y el número 2 fue cerrado a causa de un incendio en 26 diciembre de 1996. Expansión de la nube radiactiva. Como se ha dicho, el accidente fue fruto de una serie de errores humanos (como desconectar el sistema de protección) y técnicos, pero que se agravó debido al diseño del reactor (del tipo RBMK-1000), pues no contaba con vasija de protección ni adecuados sistemas de protección. Todos estos factores condujeron a un aumento catastrófico y casi instantáneo del calor en el núcleo debido también a un error en la medición de la temperatura. Como resultado se produjo una explosión de vapor en el reactor que al no contar con vasija de protección destruyó gran parte del edificio. Los materiales radiactivos acumulados en el núcleo del reactor comenzaron a ser liberados en el ambiente instantáneamente. La explosión fue tan grande que lanzó a centenares de metros restos contaminados del reactor. Los bomberos apagaron los principales incendios excepto los del vestíbulo central del reactor, donde el grafito continuó incendiando los lugares vecinos en el reactor destruido. En los días siguientes cerca de 5.000 toneladas de diversos materiales, incluyendo unas 40 toneladas de sustancias que contenían boro, 2.400 toneladas de lead, 1.800 toneladas de arena y arcilla, 600 toneladas de dolomita, trinatriufosfato y líquidos polimerizados, fueron lanzados dentro del reactor desde helicópteros del ejército para enfriar el grafito incendiado con el fin de disminuir la radiactividad. No se sabe bien aún si al tirar materiales fuera del reactor alcanzaron su meta. Según datos de observaciones posteriores sólo una pequeña parte de los materiales lanzados llegaron al reactor y ellos formaron montículos de una altura de 15 metros en el vestíbulo central del reactor número 4. 27 Después del accidente se construyó un "sarcófago" sobre el reactor para evitar la emisión de radiación. Fue uno de los trabajos de construcción más complicados del mundo debido a la propia radiactividad y a la obra en sí. Este proyecto fue concluido en noviembre de 1986, si bien posteriormente hubo de reforzarse por las fisuras que la contaminación produjo, y que actualmente se han vuelto a reproducir. Ciudad fantasma. Por desgracia 30 personas murieron (2 trabajadores de la central por la explosión y otras 28 personas, sobre todo personal contra incendios, durante las semanas siguientes, al recibir altas dosis de radiación) Incluso un helicóptero que trataba de enfriar el núcleo chocó con unos cables y una torre junto al reactor y cayó a pocos metros del edificio siniestrado. El área contaminada ha sido más de 130 mil km2 sólo en la URSS. Cerca de 4.9 millones de personas vivían en este lugar antes del accidente. Toda la población fue 28 evacuada en un radio de 30 km. a la redonda y reubicada en diferentes zonas. La pregunta que debemos hacernos es si ese radio fue suficiente para el nivel de la catástrofe (7 de 7 en la escala internacional de emergencia nuclear INES) cuando el de Fukushima ha sido de 6 y la contaminación ha afectado incluso al agua y alimentos en zonas más alejadas (p. ej. en Tokyo, a unos 240 Km. de la central los niveles de contaminación del agua rebasaron los límites aconsejados para los niños). El impacto de accidente de Chernobyl a nivel político fue tremendo. Algunos países detuvieron sus programas nacionales de energía nuclear, lo cual provoco que la construcción de nuevas plantas nucleares en la URSS fuera detenida. La opinión pública se puso en contra de las plantas nucleares y algunas de ellas fueron cerradas. El accidente de Chernobyl inició una actividad internacional en el área de seguridad nuclear y en la planificación de emergencias nucleares. Si bien la seguridad ha aumentado espectacularmente desde entonces y se han establecido mejores protocolos de evacuación y reducción del impacto de un posible accidente, tras el de Fukushima se ha vuelto a poner sobre la mesa si merece la pena mantener un sistema de producción de energía tan peligroso en caso de que algo salga mal y tal y como ocurrió con Chernobyl la presión popular ha provocado un parón en las políticas nucleares de todo el mundo y una nueva revisión de los sistemas de seguridad. En cualquier caso debemos preguntarnos si esto no será otra vez algo temporal y que se olvide dentro de unos meses o años. Hemos de recordar, por ejemplo, el desconocido y preocupante caso de la central nuclear existente a 30 Km. de Nueva York sobre una falla sísmica, y que no ha llegado a ser cerrada. 29 11. RESULTADO Y CONCLUSIONES En este proyecto se ha intentado explicar de manera sencilla y procurando no utilizar demasiados tecnicismos (que al ser un tema relacionado con la medicina, es difícil), las mutaciones. Se ha empezado por exponer qué es este tipo de alteración cromosómica y los tipos de mutaciones diagnosticados hasta la actualidad, así como los cambios que sufre el ADN, y algunas partes del cuerpo dependiendo del tipo de mutación heredada o simplemente puntuales. Explicar los factores que conllevan a esto, la evolución de esta enfermedad, las herencias, las personas afectadas, los diferentes síndromes, el cáncer trasladándolo a esta rama, han sido los objetivos a cumplir en este proyecto de investigación. Se ha intentado que este trabajo haya servido para informar sobre los tipos de mutaciones, sus principales afectados, laos causantes, anomalías y todo esto gracias a la dedicación por parte de médicos que se entregan totalmente para encontrar significado a las miles de preguntas que, las enfermedades plantean casi diariamente. Actualmente, miles de personas para seguir viviendo o mejorar su calidad de vida necesitan cuidadores que les faciliten sus necesidades ya que este tipo de alteraciones en la mayoría de ocasiones afecta a las capacidades de las personas y no se encuentras lo suficientemente fuerte ni dotadas de cualidades para poder vivir por si solos, este es un trabajo que poca gente valora y que deberíamos empezar a valorar más. Actualmente en porcentaje de gente con mutaciones, eleva cada vez más debido a la cantidad de rayos y agente mutagénicos que se utilizan en el día a día de nuestras vidas. 30 12. BIBLIOGRAFÍA http://pendientedemigracion.ucm.es/info/genetica/grupod/Mutacion/mutacion.htm http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2bch/B4_INFORMACION/T411_ MUTACIONES/informacion.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Mutaci%C3%B3n http://benitobios.blogspot.com.es/2008/11/tipos-de-mutaciones.html http://lossindromes.blogspot.com.es/ http://www.iespando.com/web/departamentos/biogeo/web/departamento/2BCH/PDFs/2 2Mutaciones.pdf http://guidewhois.com/2013/01/como-se-heredan-los-trastornos-geneticos-lasmutaciones-geneticas-multifactoriales-condiciones/ http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena7/4quincena7_conte nidos_6a.htm http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2bch/B4_INFORMACION/T411_ MUTACIONES/informacion.htm 31 25 10 11 6 7 7