Definición
El autosómico dominante o dominancia es un patrón de herencia genética que se produce dentro de un autosoma (cromosoma no sexual). La forma en que nos vemos y funcionamos es comúnmente el resultado de la dominancia de un gen parental sobre el otro. En términos médicos, una enfermedad autosómica dominante describe un trastorno causado por una sola copia de un gen o alelo mutante que es portado por uno de los padres y que puede afectar tanto a la descendencia masculina como a la femenina. Una sola copia de la mutación de cualquiera de los padres es suficiente para causar un trastorno autosómico dominante.
Autosómico Dominante vs Recesivo
La herencia de los genes autosómicos dominantes frente a los autosómicos recesivos no tiene por qué ser un tema complejo a no ser que seas un genetista. El hecho de que un gen sea recesivo o dominante puede describirse vagamente como la probabilidad de que un gen se exprese. Cuando un gen es autosómico, sólo se encuentra dentro de los cromosomas no sexuales. Una mutación puede producirse en cualquier parte de los millones de alelos de nuestro ADN que forman parte de los veintidós pares de cromosomas autosómicos.
Como probablemente ya sepa, nuestros cromosomas están emparejados: recibimos un conjunto completo de información genética de nuestro padre biológico y otro conjunto completo de nuestra madre biológica. El aspecto que tenemos y cómo funcionamos es el resultado de esta combinación, en la que algunas secciones del código genético de uno de los padres tienen prioridad sobre el mismo código genético del otro.
Nuestro genotipo -nuestra composición genética- es extremadamente complejo. El color de los ojos, por ejemplo, no es el resultado de un solo alelo, sino de muchos diferentes. Son nuestros genes dominantes, normalmente el resultado de alelos dominantes más pequeños, los que deciden si se expresa la información genética de nuestra madre o de nuestro padre. Los alelos recesivos en presencia de alelos dominantes no causan un efecto directo, pero pueden desempeñar un papel en las generaciones futuras.
Para que la dominancia autosómica sea más sencilla, repasemos rápidamente la diferencia entre un gen, un alelo y un cromosoma.
Los cromosomas contienen todo el plan genético de un organismo compuesto por información compartida derivada de los padres. Nosotros contenemos copias exactas del ADN de ambos padres, y nuestro ADN es una mezcla de estos.
Un gen es una longitud de ADN que determina un rasgo genético o una característica específica, como la tendencia a desarrollar ciertos tipos de cáncer, por ejemplo. O bien nacemos con estos rasgos, o bien los daños en nuestro ADN pueden hacer que se formen ciertos rasgos con el tiempo. Nuestro genotipo es el responsable de los rasgos de nuestro ADN. Los genes dominantes y recesivos deciden si estos rasgos se expresan o no. Un gen expresado, normalmente el gen dominante, causa un fenotipo – una característica funcional o visual.
Un alelo es una parte muy específica de un gen o cromosoma que se encuentra en el mismo lugar. Hay dos alelos para cada gen – uno de cada padre. Mientras que un gen puede determinar el color de los ojos, varios alelos determinarán el color exacto. Si uno de sus genes representa el rasgo del tipo de sangre, los alelos decidirán de qué tipo de sangre se trata. En el caso de la dominancia autosómica deberíamos hablar realmente de alelos dominantes porque numerosos alelos componen un único gen. Aunque sólo esté afectado un alelo entre decenas de miles, tiene el potencial de afectar a todo el gen. Un trastorno autosómico dominante (o recesivo) suele llevar el nombre de un gen afectado, pero la causa se debe a uno o más alelos asociados a este gen.
El término dominante nos indica que se trata de un caso en el que un alelo gana a otro. Sólo es necesaria una copia de un gen de uno de los padres biológicos para causar un fenotipo. Una mutación recesiva, sin embargo, requiere que ambos padres la transmitan. Un alelo recesivo no puede ganar si debe enfrentarse a uno dominante. Si tienes el pelo castaño, tu padre tiene el pelo castaño y tu madre tiene el pelo rubio, el gen dominante proviene de tu padre. Su ADN contiene alelos de pelo castaño y rubio, pero el marrón es el dominante.
Si luego decide tener hijos con una pareja rubia cuyos padres tienen ambos el pelo rubio, esa pareja no posee un gen dominante para el pelo castaño. Sin embargo, posee un gen rubio recesivo. Cuando un niño hereda los alelos recesivos de ambos padres, tendrá el pelo rubio. Cuando herede un alelo dominante y uno recesivo -o un conjunto de alelos-, este niño tendrá el pelo castaño. El tono exacto de marrón es raramente predecible ya que muchos alelos diferentes afectan al color del pelo.
Un solo gen recesivo no causará una característica observable (fenotipo), pero un adulto puede ser portador de este gen. Cuando se empareja con un mismo gen recesivo del otro progenitor, dos genes recesivos causarán el fenotipo asociado. Cuando un gen dominante está presente, el gen recesivo pasa a un segundo plano. En el ejemplo de dominancia autosómica anterior, el pelo rubio es recesivo y el pelo castaño dominante. En presencia de un gen dominante del pelo marrón, el gen del pelo rubio no se expresa.
En algunos casos, un trastorno autosómico dominante puede quedar oculto durante un tiempo. Esto significa que, antes de conocer la huella genética, pensábamos que algunas enfermedades no eran genéticas, sino causadas por el entorno. Por ejemplo, la enfermedad de Huntington es un trastorno cerebral progresivo autosómico dominante que afecta a la cognición, la emoción y el movimiento, pero sólo cuando el gen ha alcanzado una determinada fase de mutación. Un padre puede transmitir el gen sin que se le haya diagnosticado nunca el trastorno porque su gen de Huntington no había cruzado el umbral que iniciaba los síntomas.
Con nuestro conocimiento actual de las huellas genéticas, ahora es posible ver si alguien tiene el gen mucho antes de que aparezcan los síntomas, pero no se puede predecir si esa persona los desarrollará o no. Ahora sabemos que el Huntington es una enfermedad autosómica dominante con un giro. Una persona afectada habrá heredado un gen mutado de un progenitor afectado, pero este progenitor puede no haber mostrado nunca signos observables de la enfermedad. El progenitor no es portador: no es posible ser portador de un gen autosómico dominante.
Sólo cuando se ha producido un cierto número de mutaciones, quizás en parte debido a causas ambientales, comienzan a aparecer los síntomas. Nuestro entorno puede activar un trastorno tanto como la presencia de un gen dominante. En la imagen se pueden ver algunos de ellos.
Dominancia autosómica frente a dominancia ligada al sexo
La dominancia autosómica y la dominancia ligada al sexo pueden ayudar a predecir cómo se desarrollará la descendencia, pero se refieren a diferentes tipos de cromosomas. El sexo de los humanos y los mamíferos viene determinado por el par de cromosomas sexuales (X e Y) presentes en el genoma de una persona. Las hembras tienen dos cromosomas X (XX); los machos, un X y un Y (XY). Los cromosomas sexuales también se denominan alosomas.
El sexo de la descendencia se decide por la presencia de cromosomas XX o XY; hay un 50% de posibilidades de presentar fenotipos XX o XY -niñas o niños, respectivamente. Una hembra no puede ser portadora de genes recesivos o dominantes del cromosoma Y, ya que una hembra no tiene un cromosoma Y; no es el caso de los varones, que tienen tanto cromosomas X como Y. Cualquier característica visual o funcional causada por los alosomas se conoce como un rasgo genético ligado al sexo.
En el siguiente diagrama podemos entender cómo funciona la herencia ligada al sexo. En esta imagen, el color rojo distingue un rasgo recesivo ligado al X. La mujer portadora en la parte superior del diagrama ha transmitido su gen recesivo a una hija. Esta hija también es portadora, ya que tiene un cromosoma X dominante del padre. Sin embargo, el hijo sólo tiene un cromosoma X, procedente de su madre portadora. Sus genes expresan el rasgo, porque no hay un gen X dominante.
La infertilidad del cromosoma Y afecta negativamente a la producción de esperma; ésta es controlada por el cromosoma Y. Con las recientes tecnologías reproductivas, los hombres que sufren un bajo recuento de espermatozoides o un esperma de baja calidad pueden ahora engendrar hijos. Esto significa que la infertilidad heredada es un fenómeno en constante crecimiento que puede transmitirse a los hijos. Antes, estos hombres no habrían podido tener hijos y, por tanto, no podrían transmitir este gen. Las hijas no pueden heredar el gen de la infertilidad ya que ninguna mujer tiene un cromosoma Y.
La herencia ligada al X afecta a ambos sexos. Al fin y al cabo, ambos sexos tienen al menos un cromosoma X. En la dominancia ligada al X, tanto los hombres como las mujeres pueden verse afectados. Un ejemplo de herencia ligada al cromosoma X es la hemofilia. El Centro de Control y Prevención de Enfermedades ha publicado en su página web una interesante hoja informativa sobre este trastorno recesivo ligado al sexo. Como los hombres sólo tienen un cromosoma X, una copia mutada del gen es suficiente para causar el trastorno. Como las mujeres tienen dos cromosomas X, pueden ser portadoras o presentar el trastorno.
Los trastornos dominantes ligados al sexo son extremadamente raros, pero se dan. Un ejemplo es el síndrome de Rett, un trastorno dominante ligado al cromosoma X que afecta principalmente a las niñas.
La diferencia entre la dominancia autosómica y la ligada al sexo tiene que ver puramente con el tipo de cromosomas implicados. La dominancia autosómica afecta a los veintidós cromosomas no sexuales o autosomas. La dominancia ligada al sexo sólo afecta al único cromosoma sexual o alosoma. Las combinaciones de alelos dominantes y recesivos controlan todos los aspectos de la anatomía y la fisiología, excepto los rasgos ligados al sexo. El Centro Médico de la Universidad de Kansas ha publicado una larga lista de trastornos genéticos que también muestra si cada enfermedad es autosómica, alosómica, recesiva o dominante.
Ejemplos de dominancia autosómica
Los ejemplos de dominancia autosómica pueden estar relacionados con el color de la piel, el pelo y los ojos, el riesgo de desarrollar ciertas enfermedades e incluso los comportamientos heredados asociados a rasgos neurológicos. Mientras que muchos diagramas muestran las posibilidades o probabilidades de heredar ojos marrones, azules o verdes de ambos padres, el color de los ojos es el resultado de innumerables alelos y no siempre es predecible. Para obtener ejemplos más claros, es mejor concentrarse en los alelos mutantes únicos, ya que así se descarta la influencia de otros factores genéticos.
El cromosoma cuatro alberga el gen de la proteína huntingtina (gen HTT) que contiene entre 10 y 35 repeticiones de un fragmento de código específico conocido como repetición de trinucleótidos CAG. En los pacientes con la enfermedad de Huntington, estas repeticiones se producen al menos 40 veces. Esto podría deberse a la herencia, pero desde entonces se ha descubierto que las expansiones de las repeticiones pueden cambiar de tamaño en la misma generación o en las sucesivas. El hecho de tener el gen HTT no significa que se vaya a desarrollar la enfermedad de Huntington. Ya se ha mencionado que esta enfermedad en particular es un trastorno autosómico dominante con un giro; cuando los investigadores descubran lo que desencadena el aumento de las expansiones repetidas, podrán detener o incluso curar sus enfermedades asociadas. Las expansiones repetidas causan muchos trastornos genéticos.
Como enfermedad autosómica dominante, sólo es necesario que uno de los padres presente un rasgo y lo transmita a la siguiente generación. En el diagrama anterior, el gen de la huntingtina de la madre está representado por una letra H mayúscula. La ausencia de mutación en el gen HTT (hh) está representada por los cuadros no sombreados; los cuadros sombreados en gris indican la mutación del gen HTT (Hh).
Puede ser que el progenitor con el HTT mutado tenga menos repeticiones de trinucleótidos CAG y no presente los síntomas del Huntington, pero la naturaleza dinámica de este gen puede significar que se produzcan mayores repeticiones en un momento posterior de la vida, o durante la vida de cualquier hijo o hijos que tenga este progenitor.
Está claro en el diagrama que la mitad de la descendencia de un progenitor Hh y hh tiene riesgo de sufrir el rasgo mutado (Hh). Los diagramas que muestran los rasgos heredados suelen denominarse cuadrados de punnet o gráficos de pedigrí.
Otro ejemplo popular en el campo de la dominancia autosómica es la enfermedad renal poliquística, en la que se desarrollan múltiples quistes en los riñones y se reduce su capacidad para filtrar los productos de desecho de la sangre.
Al igual que con la enfermedad de Huntington, la poliquistosis renal autosómica dominante (PQRAD) es el resultado de la transmisión del trastorno por parte de un solo progenitor. En este caso, una sola copia mutada del gen PKD1 o PKD2 causa la enfermedad. El PKD1 se encuentra en el cromosoma 16; el PDK2 en el cromosoma 4. Un gen de descubrimiento relativamente reciente en el cromosoma 11 puede producir una enfermedad combinada de riñón e hígado poliquísticos. Al igual que en el caso del Huntington, algunos casos de PQRAD son el resultado de una nueva mutación. A diferencia del Huntington, también es posible tener formas autosómicas recesivas de poliquistosis renal (ARPKD).
Ejemplos autosómicos recesivos
Los ejemplos autosómicos recesivos incluyen la fibrosis quística y la anemia de células falciformes. La anemia falciforme está causada por una mutación en el gen de la hemoglobina beta que se encuentra en el cromosoma 11; la fibrosis quística es el resultado de una mutación en el gen que produce una proteína conocida como regulador de la conductancia transmembrana o CFTR.
Mientras que un gen autosómico dominante significa que ninguno de los progenitores puede ser sólo portador, éste no es el caso de los trastornos autosómicos recesivos. Uno o ambos progenitores pueden ser portadores, siendo esta última situación la descrita anteriormente. Cuando ambos padres son portadores de una forma genética mutada, existe un 25% de riesgo de que el niño presente ambos genes mutados. En esta situación, el gen dominante está ausente y el niño presentará el fenotipo recesivo – anemia de células falciformes o fibrosis quística, por ejemplo.
Si sólo uno de los padres es portador, se espera que el 50% de la descendencia sea portadora; esta descendencia no presentará el fenotipo de la enfermedad debido a la presencia de un gen dominante no mutante. Con este 50% de probabilidad de portadores en combinación con mejores tratamientos médicos y oportunidades reproductivas para la descendencia afectada, el número de personas que presentan fenotipos autosómicos recesivos aumenta con el tiempo.
Bibliografía
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