Descriuen el primer cas demostrat de bessons semi-idèntics en l’espècie humana

Genètica humana: En parlar la setmana passada de la partenogènesi dels cucs rotífers del gènere Rotaria, ho esmentàvem com un cas excepcional de reproducció asexual. En la majoria del regne animal, la sexualitat (l'intercanvi genètic) és una condició necessària per la reproducció. No obstant això, també trobem una altra mena de reproducció asexual en moltes espècies animals, inclosa l'espècie humana. Són els bessons idèntics o univitelins, que s'originen per la reproducció asexual o clonal d'un únic òvul fecundat per un espermatozoide, a partir de la qual sorgeixen dos individus. En l'espècie humana la majoria de gestacions i gairebé tots els parts són d'una sola cria. Els parts múltiples (gairebé exclusivament dobles) s'esdevenen amb una freqüència d'un de cada 80 parts. Entre aquestes bessonades, dominen en més d'un 90% els bessons bivitelins, on cada germà és el resultat de desenvolupament independent d'òvuls diferents. Els bessons idèntics, en canvi, comparteixen un mateix genoma, si bé diferències en el desenvolupament i en l'ambient pre- i post-natal en faran persones individuals i distintes. Hi ha un cas a mig camí entre el bessons no-idèntics i els bessons idèntics, els anomenats bessons semi-idèntics. Fins ara aquesta categoria, en l'espècie humana, restava en l'àmbit de la hipòtesi. Aquesta setmana, però, s'ha comunicat en la premsa científica el primer cas provat d'una parella de bessons semi-idèntics. Ens ho expliquen a Human Genetics, un grup d'investigadors coordinat per Vivienne L. Souter.[@more@]

En el món hi ha un total de 5 milions de parelles de bessons idèntics (menys d'un 0,1% de la població mundial). Una de les més famoses és la integrada per Lech i Jarosław Kaczyński, que ara són respectivament president i primer ministre de Polònia, però que fa 45 anys protagonitzaven el film O dwóch takich, co ukradli księżyc

Unes definicions generals

En la llengua catalana no tenim un mot que ens distingeixi els bessons fraternals no-idèntics (que són merament germans, concebuts i gestats alhora, però independentment) i els bessons univitelins idèntics (que sorgeixen del desenvolupament d'un òvul en dos individus diferents).

Els bessons fraternals o dizigòtics resulten de dues o més fecundacions independents. Genèticament no tenen més vincles que els que tenen dos germans de pare i mare. És possible que dos bessons fraternals siguin el producte de dos actes sexuals diferents, i es calcula que en un 2% dels casos poden ser de pare biològic diferent. Els bessons dizigòtics constitueixen més del 90% de totes les bessonades.

La taxa de parts múltiples en la majoria de societats és de l'1,25%. Aquesta xifra augmenta fins a un 6% en algunes poblacions, com els ioruba i, en general, és més alta en les poblacions africanes que en les europees, i més alta en les europees que en les asiàtiques. Hi ha una predisposició genètica a ser mare de bessons dizigòtics, però també influeixen factors hormonals, l'edat (amb un pic de probabilitat entre els 30 i 40 anys) i, darrerament, els tractaments de fertilitat. Aquests tractaments són darrera de l'augment de la freqüència de les bessonades, així com de les taxes de naixement de trigèmins, quadrigèmins, etc. De totes formes, sense aquests tractaments, s'han arribat a observar casos de gestació de duodecagèmins. Val a dir que se sospita que 1 de cada 8 gestacions comença de fet com a gestació múltiple (di- o pluri-zigòtica), i de totes aquestes tan sols en un 10% dels casos arriben a nèixer més d'un dels embrions. El coneixement dels esdeveniments dels primers mesos de gestació i de les freqüències de mortalitat embrionària és encara força fragmentari. De totes formes, sí que se sap que les gestacions múltiples comporten una reducció del període de gestació (de 4 setmanes en el cas de bessons, de 8 setmanes en el cas de trigèmins) i, per tant, del pes al naixement.

Si la taxa de concepcions múltiples és de 1/8 i la taxa de parts múltiples és de 1/80, què passa amb els embrions que no arriben a terme? En la majoria de casos els embrions fallits són reabsorbits en els primers dos mesos de gestació. Si la mort fetal té lloc després, poden aparèixer complicacions (fetus papyraceus) o pot haver-hi un avortament que posi en perill el fetus encara viu. Rares vegades l'embrió fallit és absorbit pel supervivent: en sorgeix un individu genèticament quimèric, integrat per dues poblacions cel·lulars amb genomes diferents. S'han descrit uns 30-40 casos de quimeres tetragamètiques, individus que són en realitat la fusió de dos embrions concebuts de forma independent.

Si els individus quimèrics són el resultat de la fusió de dos embrions diferents, els bessons monozigòtics són el resultat de la diferenciació en individus diferents a partir d'un mateix embrió. El procés és reversible, i un embrió que s'hagi diferenciat en dos embrions de forma tardana pot revertir a una estat de fusió. Aquesta fragmentació d'un embrió rep el nom de poliembrionia, i pot donar lloc a dos, tres o més individus genèticament idèntics. Segons si la fragmentació té lloc en un estadi més o menys desenvolupat hi haurà més o menys estructures compartides. Quan la separació és tardana i imperfecta apareixen els casos de bessons units o siamesos. La taxa actual de naixements de siamesos és d'1 de cada 200.000 parts.

No se saben les causes que porten a la gestació de bessons monozigòtics o idèntics. La taxa de naixements se situa en 1 de cada 3.000 i és força uniforme entre les diferents poblacions humanes, a diferència del que havíem vist pels bessons dizigòtics.

Un cas d'hermafroditisme revela una parella de bessons semi-idèntics

Vegem ara el cas reportat per Vivienne Souter et al. a la revista Human Genetics. Són una parella de bessons, un amb genitals masculins i una altra amb genitals ambigus. La primera preocupació de Melissa A. Parisi i Daniel F. Gunther, del Departament de Pediatria del Children's Hospital of Seattle era l'hermafroditisme aparent del segon nadó. S'enviaren mostres de sang al laboratori (Raj P. Kapur i Kent E. Opheim) per analitzar els nivells de 17-hidroxiprogesterona i de testosterona dels dos nadons. Michael E. Mitchell, del Departament d'Urologia del mateix hospital, va explorar els aparells reproductors dels dos nadons, mitjançant una ecografia pèlvica i laparoscòpia. Això confirmà l'hermafroditisme d'un dels nadons i la masculinitat normal de l'altra. Les dades hormonals i anatòmiques coincidien i ara calia cercar la informació citogenètica, és a dir l'estructura cromosòmica.

Els de Seattle van contactar amb Vivienne L. Souter, de Phoenix (Arizona). Comptarien amb Dale R. Nyholt, Anjali K. Henders i Grant W. Montgomery, del Queensland Institute of Medical Research, de Brisbane, que farien anàlisis genètiques més complexes. Treballaren a partir de biòpsies de les gònades dels dos bessons i de les mostres de fibroblasts cutanis, així com de mostres de leucòcits obtinguts de la sang del pare i de la mare. En total s'analitzaren 6.000 marcadors genètics en aquestes mostres.

El resultat de les proves citogenètiques fou inesperat. El pare i la mare tenien una configuració cromosòmica normal, respectivament 46,XY i 46,XX. Els dos bessons, en canvi, tenien una barreja de cèl·lules: unes amb dotació cromosòmica masculina 46,XY i d'altres amb dotació cromosòmica femenina. Les proporcions variaven entre els dos germans i segons el teixit analitzat (leucòcits, fibroblasts, cèl·lules gonadals). En un dels germans, el domini de les cèl·lules 46,XY havia estat prou fort com per iniciar el programa de diferenciació sexual masculina i el desenvolupament de testicles normals. En l'altra, la presència més equilibrada de les dues línies cel·lulars havia conduït a un veritable hermafroditisme.

En la comparació genètica entre els dos bessons, s'observà que coincideixen en un 100% en els marcadors genètics heretats de la mare. Però pel que fa als marcadors genètics heretats del pare, la coincidència es redueix a un 50%.

Els autors conclouen, doncs, que "els bessons són quimèrics, comparteixen una única dotació genètica de la mare, però tenen dues dotacions genètiques diferents del pare".

Els bessons s'originaren segurament a partir d'un únic òvul (dotació cromosòmica 23,X). D'alguna manera fou fecundat doblement per dos espermatozoides paterns (un de dotació crosòmica 23,X i un altre de dotació cromosòmica 23,Y). Això originà un embrió doble, format per dos llinatges cèl·lulars, un de masculí (46,XY) i un de femení (46,XX). L'embrió doble donà lloc a dos individus, que es repartiren desigualment els dos llinatges cel·lulars. La proporció dels dos llinatges era prou diferent com perquè un dels embrions es diferenciés cap al sexe masculí.

 

La diferenciació sexual dels òrgans genitals depèn fonamentalment de l'expressió del SRY, codificat per un gen del cromosoma Y. Dels dos embrions quimèrics, únicament el que tenia una proporció elevada de cèl·lules XY va desenvolupar un aparell sexual masculí.

Els autors hipotetitzen dues possibilitats:

a) L'òvul inicià abans de la fecundació una divisió cel·lular, similar a la d'un òvul partenogenètic. Els dos òvuls resultants (tots dos 23,X, i tots dos genèticament idèntics) serien fecundats per dos espermatozoides diferents (un 23,Y i un altre 23,X). Els dos zigots resultants serien genèticament diferents, però per proximitat es barrejaren en un únic embrió que, poques hores més tard, es dividiria asexualment en dos embrions. Cada embrió era el resultat d'una barreja de les dues línies cel·lulars procedents de cada zigot.

b) L'òvul és fecundat simultàniament per dos espermatozoides. Es forma un zigot triploide (69,XXY). Normalment els embrions triploides moren i són reabsorbits poc després. En aquest cas, però, el zigot triploide va poder donar lloc a dos llinatges cel·lulars diploides (46,XY i 46,XX). A partir d'ací s'hauria produït la divisió en dos embrions abans descrita.

Els autors insisteixen en el fet que si no fos perquè un dels dos nadons mostrava uns genitals ambigus, no haurien començat a estudiar el cas. Els bessons semi-idèntics del mateix sexe poden passar desapercebuts, ja que desenvoluparien òrgans sexuals aparentment normals. Com també passen desapercebuts molts casos d'individus quimèrics fins que no s'han de fer una prova genètica per tal o tal altra raó.

Lligams:

A case of true hermaphroditism reveals an unusual mechanism of twinning. Vivienne L. Souter, Melissa A. Parisi, Dale R. Nyholt, Raj P. Kapur, Anjali K. Henders, Kent E. Opheim, Daniel F. Gunther, Michael E. Mitchell, Ian A. Glass and Grant W. Montgomery . Human Genetics 121: 179-185 (2007) DOI 10.1007/s00439-006-0279-x

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada