Quimerismo en humanos

La presencia simultánea de células de diferentes genotipos en el cuerpo se conoce como quimerismo. En los humanos, presenta diversos tipos y causas de aparición; analicemos esto con más detalle.

En la mitología griega, la quimera es un monstruo con cuerpo de cabra, cabeza y cuello de león y cola de serpiente. Hasta la fecha, se conocen alrededor de 100 casos de quimerismo humano. No está relacionado con la mitología y se basa en una mutación genética específica durante la concepción y el desarrollo embrionario. Esta patología presenta diversos tipos y formas, con diferentes causas de aparición.

Las quimeras biológicas pueden ocurrir cuando dos razas diferentes se cruzan. Esto suele manifestarse como una distribución de pigmentación diferente en el cuerpo. Si se produce una fusión completa, indica una patología sanguínea, ya que el niño tiene dos cadenas de ADN. O bien, gemelos criados en el mismo útero presentan tolerancia al tipo de sangre del otro. Un defecto similar ocurre durante el trasplante de órganos e incluso la transfusión de sangre.

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Causas de quimerismo en humanos

Desde un punto de vista genético, las mutaciones se producen debido a la presencia de dos o más cadenas celulares en una persona, que se desarrollan a partir de diferentes cigotos. Las causas del quimerismo son diversas, siendo la más frecuente la mezcla de sangre. Esta patología provoca la aparición del cariotipo 46,XX/46,XY. El defecto puede estar asociado a la mezcla de células de un gemelo vivo y uno fallecido en el útero materno o a la fusión de dos cigotos en un solo embrión.

Las principales causas del quimerismo en humanos:

• Tetragamético: dos óvulos se fusionan en uno, pero cada uno es fecundado por un espermatozoide diferente. Esto ocurre cuando, en las primeras etapas de su formación, uno de los embriones absorbe al otro. Por ello, los órganos y células de un organismo tienen un conjunto de cromosomas diferente.
• Microquimerismo: las células fetales penetran en el torrente sanguíneo de la madre y se arraigan en sus tejidos. Se conocen casos en los que las células inmunitarias del embrión curaron a la embarazada de enfermedades graves y aumentaron su resistencia a las patologías oncológicas. Este proceso también funciona a la inversa, es decir, las células maternas se integran en el embrión a través de la barrera placentaria. El principal peligro de este trastorno es que el bebé pueda contraer enfermedades maternas durante su embarazo.
• La gemelación es una fusión de vasos sanguíneos. Los embriones gemelos heterocigotos se transfieren partes de sus células. Esto da como resultado que el niño tenga dos cadenas de ADN.
• Postrasplante: ocurre debido a una transfusión de sangre o un trasplante de órgano. Las células propias del cuerpo coexisten simultáneamente con las células del donante. En algunos casos, las células del donante se integran completamente en el organismo trasplantado.
• Trasplante de médula ósea: el procedimiento en sí tiene como objetivo la transformación genética del cuerpo del paciente. Mediante radiación y fármacos, se destruye la médula ósea del paciente. En su lugar, se introducen células del donante. Si se detecta quimerismo del donante según los resultados de las pruebas, el trasplante ha sido eficaz.

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Patogenesia

El mecanismo de desarrollo del quimerismo depende de los factores que lo provocan. La patogénesis se clasifica en los siguientes tipos:

1. Quimeras de trasplante (iatrogénicas)
2. Quimerismo primario

• Embrionario
• Incierto

3. Mutaciones secundarias

• Quimeras feto-fetales ("feto-feto")
• Mutaciones madre-feto
• Quimeras del tipo "feto-madre"

Los científicos han logrado diagnosticar un trastorno tetragamético, es decir, la fusión de dos óvulos fecundados por diferentes espermatozoides. El mecanismo de desarrollo de esta afección indica la presencia de dos cadenas de ADN en un embrión (superviviente). La patogénesis del microquimerismo indica la penetración de las células del bebé en el sistema hematopoyético de la madre o de las células de la madre en el cuerpo del feto.

Otra variante del desarrollo de defectos es la fusión de vasos sanguíneos de gemelos heterocigotos que se transmiten sus datos genéticos. El proceso postrasplante ocurre durante el trasplante de médula ósea, órganos hematopoyéticos y transfusiones de sangre. También se conocen casos de mutaciones de laboratorio (experimentos realizados en animales y plantas) según el mecanismo de quimerización desarrollado por científicos.

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Síntomas de quimerismo en humanos

Para determinar si una persona es una quimera, es necesario realizar un examen genético completo. En la mayoría de los casos, no se presentan síntomas evidentes de una condición patológica. Por supuesto, si la mutación no presenta signos externos.

El quimerismo ocurre durante el desarrollo intrauterino. Ocurre cuando dos óvulos fecundados se fusionan, uno de los cuales absorbe al otro, así como cuando se mezcla la información genética del embrión y la madre, o como complicación de procedimientos transfusionales.

Los síntomas externos de quimerismo en humanos aparecen cuando se cruzan razas diferentes. Esto se manifiesta como un color de ojos diferente en un niño o una coloración de piel en mosaico. Sin embargo, en la mayoría de los casos, los síntomas se detectan mediante un análisis de sangre completo, que indica la presencia de dos líneas de ADN.

Niño de Texas

Uno de los casos más sensacionales de quimerismo conocidos por la medicina es la historia de una mutación interracial. El bebé de Texas, así se denominó este incidente. La mitad derecha del bebé era una niña mulata y la izquierda, un niño negro. Este es un ejemplo de hermafroditismo auténtico, con caracteres sexuales primarios y secundarios de ambos sexos desarrollados genéticamente en un mismo cuerpo. La quimera se sometió a una operación, otorgándole el sexo masculino, eliminando así las características externas femeninas. Por supuesto, genéticamente, el niño permaneció bisexual con dos cadenas de ADN.

Otra aterradora historia de quimerismo cuenta la historia de una niña china de 11 años. Un hermano gemelo, absorbido por ella, se desarrolla a partir de su espalda. Estas mutaciones ocurren durante el desarrollo intrauterino, cuando dos cigotos (futuros gemelos) se fusionan en un solo organismo. Es decir, dos personas con sus propios genes terminan en un solo cuerpo.

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Primeros signos

La presencia de dos cadenas de ADN en una persona es el primer signo de quimerismo. En la mayoría de los casos, la mutación no presenta síntomas externos. Es posible determinar si una persona es una quimera solo mediante pruebas genéticas.

Veamos algunos casos de quimerismo:

• Una maestra de Boston necesitaba un trasplante de riñón. Sus tres hijos aceptaron ser donantes, pero las pruebas genéticas demostraron que dos de ellos no eran hijos biológicos de su madre. Pruebas posteriores revelaron que la maestra tenía una hermana gemela que se había fusionado con el feto superviviente durante el desarrollo embrionario. Es decir, la maestra era una quimera, ya que poseía dos conjuntos de genes diferentes que no interferían entre sí.
• Otro caso de detección de quimerismo se produjo durante el trasplante. Según los resultados de las pruebas, los hijos biológicos de la mujer no eran genéticamente suyos. Solo tenían parentesco con su abuela. Por lo tanto, se realizó un análisis del cabello, que contenía material genético diferente, y se confirmaron los vínculos familiares.

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Formas

Para determinar qué causó la mutación, el médico recopila anamnesis y realiza una variedad de pruebas genéticas de diagnóstico.

Quimerismo genético

Al inicio del embarazo, es decir, durante la formación del embrión, pueden ocurrir diversas mutaciones. El quimerismo genético ocurre cuando dos óvulos fecundados se fusionan en uno solo. Cada cigoto contiene una hebra de ADN parental, es decir, su propio perfil genético. Durante la unión, las células conservan su composición genética individual. Es decir, el embrión resultante es una combinación de ambos. En la mayoría de los casos, las personas con estas mutaciones tienen un sistema inmunitario tolerante a todas las poblaciones genéticas del organismo.

En esencia, dicha mutación humana es gemela y es poco común. Para determinarla, se realiza un examen genético exhaustivo. Tanto los padres como el hijo se someten a un análisis de ADN. Con frecuencia, estos estudios son necesarios para establecer una conexión biológica entre padres e hijos, ya que el hijo tiene un perfil genético diferente.

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Quimerismo tetragamético

La medicina conoce casos en los que, durante las pruebas, padres e hijos no presentan similitud genética, es decir, no están emparentados biológicamente. El quimerismo tetragamético ocurre cuando dos gemelos se unen en uno durante el desarrollo embrionario. Uno de los hijos muere y el superviviente porta su ADN.

Estos casos de quimerismo se pueden identificar por varios signos:

• Hermafroditismo
• Población de glóbulos rojos
• Coloración de la piel en mosaico
• Diferentes colores de ojos

Los científicos han descrito un caso en el que, durante la concepción, la información genética del niño no se transfirió del padre, sino de su hermano gemelo fallecido y absorbido en el útero. Es decir, desde un punto de vista genético, el progenitor es el hermano gemelo fallecido. Al estudiar este caso, se descubrió que el código genético del niño y el de su padre coinciden en un 10%.

Quimerismo biológico

Uno de los fenómenos misteriosos conocidos por la medicina es la combinación de varios genomas en un mismo organismo. El quimerismo biológico se presenta en humanos, animales y plantas. Si consideramos esta mutación en humanos, se presenta en los siguientes casos:

• La fusión de dos óvulos fertilizados en uno durante el desarrollo embrionario.
• Trasplante de órganos, trasplante de médula ósea, transfusión de sangre.
• Incesto de diferentes razas.

La fusión completa es posible cuando dos fetos que crecen en el mismo útero utilizan la misma placenta y tienen tolerancia mutua a la sangre del otro. Es decir, si es necesario, pueden recibir una transfusión de sangre del otro, ya que la reacción de rechazo se suprime a nivel genético. Externamente, una mutación biológica se manifiesta como iris de diferente color en una persona o una combinación de varios colores de piel (generalmente con una disposición en mosaico).

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Quimerismo sanguíneo

Otro fenómeno asombroso en medicina es la presencia de dos grupos sanguíneos en una misma persona. El quimerismo sanguíneo se produce debido a una mutación genética durante el desarrollo intrauterino. En la naturaleza, existen los siguientes grupos sanguíneos: O (I), A (II), B (III) y AB (IV).

• El tipo de sangre A transporta el antígeno (que estimula al cuerpo a producir anticuerpos) A y los anticuerpos B.
• El tipo de sangre B transporta el antígeno B y el anticuerpo A.
• El grupo AB contiene ambos tipos de antígenos pero no tiene anticuerpos.
• El grupo A tiene ambos tipos de anticuerpos pero ningún antígeno.

En base a esto, el grupo A es compatible con A y O, y el B con B y O. Los receptores únicos son aquellos con AB, ya que su fluido biológico es compatible con todos los grupos existentes. El grupo O actúa como donante universal, pero solo es compatible con el mismo grupo O.

Según el curso de anatomía, se sabe que un organismo vivo solo puede tener uno de ellos. Dado que las células inmunitarias no aceptan sangre ajena, se produce una reacción de rechazo durante la transfusión. Una excepción a esta regla son las quimeras sanguíneas. Estas personas tienen dos tipos de sangre diferentes y tejidos que producen células sanguíneas de ambos tipos. Esta patología se presenta tanto en personas como en animales. Todas las quimeras conocidas son gemelos. La sangre se divide entre dos embriones, intercambian tejidos que producen sangre y se suprime la reacción de rechazo.

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Quimerismo incompleto de glóbulos rojos

Existen factores naturales y artificiales que provocan la aparición del quimerismo eritrocitario incompleto:

• En los gemelos dicigóticos, las mutaciones naturales ocurren debido al intercambio de células hematopoyéticas a través de anastomosis vasculares.
• El quimerismo artificial se produce durante el trasplante alogénico de médula ósea y tras una transfusión sanguínea. Esto se debe a la eliminación de los glóbulos rojos del donante y al retorno al grupo sanguíneo original. Durante el trasplante de órgano o de médula ósea, los glóbulos rojos del propio paciente se sustituyen por los del donante.

El quimerismo incompleto se caracteriza por la presencia de glóbulos rojos del donante y autólogos en el receptor. Este tipo consiste en una circulación transitoria de glóbulos rojos del donante que han comenzado a repoblar o que se transfunden pasivamente con médula ósea.

Esta condición patológica es alarmante. Se asocia con cambios físicos no especificados en el cuerpo del receptor. Además, el quimerismo puede causar problemas psicológicos, ya que no todos los pacientes están preparados para aceptar su anatomía y fisiología alteradas.

Quimerismo postransfusional

La transfusiología es la ciencia que gestiona el organismo mediante un impacto específico en la composición morfológica de la sangre mediante transfusiones. El quimerismo postransfusional se produce cuando se mezclan dos grupos sanguíneos diferentes, es decir, cuando las células del donante reemplazan completamente o coexisten con el código genético del receptor. Esta patología puede considerarse una complicación de la transfusión o el trasplante.

Se distinguen los siguientes agentes transfusionales:

• La sangre y sus componentes (eritrocitos, leucocitos, plaquetas, plasma).
• Los sustitutos de sangre son soluciones medicinales que se utilizan en casos de disfunción sanguínea, para normalizarla o sustituirla.
• Trasplante de médula ósea y órganos hematopoyéticos.

El quimerismo postransfusional puede ocurrir debido a la presencia de leucocitos en la sangre del donante. Si se extraen leucocitos del fluido biológico o de la masa de glóbulos rojos, el riesgo de quimerismo postransfusional, aloinmunización y otras complicaciones es mínimo.

Complicaciones y consecuencias

Uno de los peligros del quimerismo reside en los procesos descontrolados en el cuerpo humano. Las consecuencias de la quimerización pueden estar asociadas a procedimientos postransfusionales o patologías durante el desarrollo intrauterino.

El quimerismo también cuestiona la validez de las pruebas de ADN y numerosos casos judiciales. Este trastorno genético causa muchos problemas para establecer la paternidad. Además, existe un cierto porcentaje de parejas infértiles debido a la mutación.

La presencia de dos cadenas de ADN en un organismo puede causar diversas complicaciones. En primer lugar, se asocia con patologías físicas. La ciencia conoce varios casos de niños que nacieron con diferente color de ojos, pigmentación marmórea o extremidades adicionales de gemelos absorbidos durante el desarrollo embrionario.

Otra complicación de esta mutación es que, cuando se requiere un trasplante de órgano y se selecciona un donante emparentado, se revela una incompatibilidad genética. Esto plantea muchas preguntas y complica el proceso de trasplante. Tras el trasplante, pueden producirse cambios en la estructura capilar, el grupo sanguíneo y el factor Rh.

Se conoce el caso de un paciente con SIDA y linfoma que se sometió a un trasplante de médula ósea. El donante era portador de una mutación que le otorgaba resistencia al virus. Tras el trasplante, el receptor la transmitió junto con la médula ósea. Esto resultó en la curación completa del paciente.

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Diagnostico de quimerismo en humanos

Por lo general, el quimerismo se diagnostica mediante análisis de ADN, es decir, una prueba para determinar los vínculos familiares. La elección de este estudio se explica porque, a nivel celular, el defecto es una mezcla de dos genotipos en un mismo organismo.

Se utilizan métodos moleculares de alta tecnología para el examen. Si se sospecha quimerismo, el paciente se someterá a una serie de pruebas, incluyendo diagnósticos instrumentales y diferenciales obligatorios. El médico investigará sus antecedentes familiares, es decir, la predisposición hereditaria a las mutaciones.

Pruebas

El uso de uno u otro método depende de la información disponible sobre el posible tipo de trastorno. Las pruebas para detectar un posible quimerismo se centran en el análisis genético de sangre y ADN. Se utilizan métodos de laboratorio de cribado y detección, que se exponen a continuación:

1. La detección de mutaciones se utiliza cuando se desconoce la naturaleza de la mutación, pero los antecedentes familiares sugieren la presencia de un reordenamiento genético.

• Análisis de macrorreordenamientos mediante transferencia de ADN.
• Análisis heterodúplex.
• Análisis del polimorfismo de conformación del ADN monocatenario.
• Electroforesis de ADN bicatenario en gradiente desnaturalizante.
• Cromatografía líquida de alto rendimiento desnaturalizante.

2. Detección química de nucleótidos desapareados: la detección de mutaciones se basa en la desnaturalización de una muestra de control con ADN normal. Las muestras se enfrían, formando dúprexes, algunos de los cuales presentarán bases desapareadas, lo que indica una mutación.

• Protección de la ARNasa.
• Cribado.
• Detección de mutaciones.

Los análisis descritos anteriormente se utilizan en la investigación del ADN molecular para diversas patologías genéticas, mutaciones, incluido el quimerismo.

Diagnóstico instrumental

Si se sospecha quimerismo, el paciente se someterá a diversos procedimientos diagnósticos. El diagnóstico instrumental es necesario para estudiar el estado y la estructura de los órganos internos y otras estructuras corporales. Se sabe que, con el quimerismo, los órganos hematopoyéticos (médula ósea, timo, bazo, glándulas endocrinas, etc.) producen sangre con diferentes alelos de ADN.

El paciente se somete a pruebas de detección, tomografía computarizada, resonancia magnética, ecografía y otros procedimientos. En la mayoría de los casos, se requiere un diagnóstico instrumental detallado para el trasplante de órganos o la transfusión de sangre, cuando el paciente desea actuar como donante o receptor.

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Diagnóstico diferencial

Una quimera es un organismo combinado que se originó a partir de más de un cigoto. Existen varios casos patológicos con orígenes similares. El diagnóstico diferencial busca identificarlos.

Consideremos quién parece una quimera pero no lo es:

1. Híbridos

• Genético.
• Somático.

2. Mosaicos

• Cromosómico.
• Genético.
• Epigenética.

3. Ginandromorfos
4. Efectos teratogénicos de diversa gravedad causados por la alteración de genes responsables de los procesos de desarrollo.
5. Fenómenos naturales que pueden ir acompañados de mutaciones

• Freemartins.
• Falso hermafroditismo.
• Anomalías congénitas graves.
• Hermafroditismo verdadero.
• Ovotestículo.
• Hermanamiento anómalo.

Durante el proceso de diferenciación se tienen en cuenta todas las mutaciones genéticas descritas anteriormente y se examina el ADN del paciente y sus familiares.

Tratamiento de quimerismo en humanos

Una de las herramientas de la biotecnología es la ingeniería genética. Esta ciencia consiste en un conjunto de métodos destinados a aislar genes de un organismo, realizar diversas manipulaciones con ellos, introducirlos en diferentes organismos y obtener ADN y ARN recombinantes. El tratamiento del quimerismo, su estudio y creación, es posible con la ayuda de estas tecnologías genéticas.

Mediante ingeniería genética, los médicos controlan el proceso de quimerización. Esto es posible durante el trasplante de médula ósea, otros órganos o transfusiones de sangre. Se trata de un tipo de quimerismo por radiación en condiciones clínicas.

En cuanto al tratamiento de quimeras con manifestaciones externas, como en el caso del niño de Texas, con coloración de piel en mosaico, color de ojos diferente o con extremidades adicionales de gemelos embebidos en el útero, la terapia se centra en corregir defectos externos. El tratamiento se realiza durante los primeros años de vida del paciente. Esto permite obtener buenos resultados y minimizar las interrupciones en el proceso de socialización. En este caso, no se utilizan modificaciones genéticas, es decir, la eliminación de una de las cadenas de ADN.

Prevención

El estudio de las anomalías genéticas en el cuerpo humano tiene como objetivo prevenir diversas mutaciones. La prevención del quimerismo causado por factores naturales es imposible. Actualmente, no existen métodos accesibles y seguros que permitan rastrear el proceso de desarrollo embrionario en el útero materno.

Sin embargo, es posible prevenir el quimerismo causado por procedimientos postransfusionales (trasplante de médula ósea, trasplante de órganos, transfusión sanguínea). La ingeniería genética es utilizada por parejas con alto riesgo de tener hijos con patologías genéticas. En este caso, para prevenir mutaciones, se implantan células adicionales en el embrión, normalizando así el conjunto cromosómico del futuro hijo.

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Pronóstico

El quimerismo en humanos consiste en un código genético diferente en un organismo. El pronóstico de dicha mutación depende de la causa que la provocó. Si se trata de quimeras sanguíneas, es posible que una persona nunca sepa que posee dos conjuntos de ADN. Esto se debe a que se requieren estudios especiales para detectar la anomalía y, en la mayoría de los casos, este tipo de trastorno no presenta signos externos. Si la quimerización se asocia con métodos artificiales, su pronóstico es difícil de determinar. Por lo tanto, durante un trasplante de médula ósea, el grupo sanguíneo, el factor Rh y algunas características físicas (color de ojos, cabello) del donante pueden cambiar.