2. CONCEPTO DE GENÉTICACONCEPTO DE GENÉTICA
Ciencia que estudia la herencia o la
transmisión de los caracteres
morfológicos y fisiológicos que se
heredan de padres a hijos.
La información genética se encuentra
en la molécula de ADN, que en los
eucariotas se encuentra en los
cromosomas.
La especie humana tiene 46
cromosomas, distribuidos en 23 pares
(cromosomas homólogos).
Uno de estos pares determina el sexo.
3. GEN, GENOTIPO YGEN, GENOTIPO Y
FENOTIPOFENOTIPO
Gen. Factor hereditario que controla un
carácter.
Genotipo. Conjunto de factores
heredados de los padres para un
determinado carácter.
Fenotipo. Conjunto de caracteres
hereditarios que se manifiestan
externamente.
4. LOS CROMOSOMAS, EL ADN Y LOSLOS CROMOSOMAS, EL ADN Y LOS
GENESGENES
Los cromosomas están
formados por ADN,
proteínas y algo de ARN.
Los genes son una parte de
las cadenas de ADN y se
disponen linealmente a lo
largo de ella.
Se encuentran en
lugares denominados
“locus” (plural: loci).
5. Estructura de los Ácidos nucleicos (ADN yEstructura de los Ácidos nucleicos (ADN y
ARN)ARN)
La molécula de ADN tiene la
estructura de una escalera en
doble hélice formada por
azúcares (Desoxiribosa),
fosfatos y cuatro bases
nucleotídicas llamadas adenina
(A), timina (T), citosina (C) y
guanina (G).
El código genético queda
determinado por el orden de
estas bases, y cada gen tiene
una secuencia única de pares
de bases.
6.
7. Origen de la diversidad geneticaOrigen de la diversidad genetica
8. Secuencia de DNASecuencia de DNA
¡Informacion!¡Informacion!
Secuencia de bases
Gen
Fenotipo
Ambiente
Genotipo
11. PROYECTO GENOMAPROYECTO GENOMA
HUMANOHUMANO
El proyecto fue fundado en 1990
por el Departamento de Energía y
los Institutos de la Salud de los
Estados Unidos, con un plazo de
realización de 15 años.
Debido a la amplia colaboración
internacional, a los avances en el
campo de la genómica y la
informática un borrador inicial
del genoma fue terminado en el
año 2000.
13. En febrero de 2001, el Proyecto de Genoma Humano (Human
Genome Research Institute ) y Celera Genomics publican,
simultáneamente, su secuenciación del genoma humano (en
Nature y Science, respectivamente).
En abril de 2004, se crea un catálogo de aproximadamente el
75% de los genes que se cree posee el genoma humano. Este
catálogo, Human Full-length Complementary-DNA Annotation
Invitational Database, ha sido elaborado por un equipo
internacional liderado por Takashi Gojobori.
Craig Venter Francis Collins
14. Los cromosomas con más genes que codifican proteínas son el
17, 19 y el 22. Los cromosomas X, Y, 4, 18 y 23 son los que poseen
menos genes codificadores.
El equipo de Celera Genomics utilizó para secuenciar el genoma
humano muestras de ADN de tres mujeres y dos hombres (un
afroamericano, un chino, un asiático, un hispanomexicano y un
caucásico).
El equipo de Proyecto Genoma Humano utilizo DNA perteneciente
a doce personas. Cada persona comparte un 99,99 por ciento del
mismo código genético con el resto de los seres humanos. Sólo
una de cada 1.250 bases distinguen a una persona de otra.
Hasta ahora se han encontrado 223 genes humanos que resultan
similares a los genes bacterianos.
Sólo un 5 % del Genoma codifica proteínas. El 25% del genoma
humano está casi desierto, existiendo largos espacios sin
secuencias génicas entre un gen y otro.
ALGUNOS TIPS SOBRE EL GENOMA
HUMANO.
15. ALGUNOS TIPS SOBRE EL GENOMA HUMANO
Se calcula que existen unas 250-300.000 proteínas distintas. Por tanto
cada gen podría estar implicado, en promedio, en la síntesis de unas diez
proteínas.
Algo más del 35% del genoma contiene secuencias repetidas. Lo que se
conoce como ADN basura.
Se han identificado un número muy elevado de pequeñas variaciones
en los genes que se conocen como polimorfismos de nucleótidos únicos,
SNPs, de su acrónimo inglés. Celera ha encontrado 2,1 millones de SNP
en el genoma y el Consorcio 1,4 millones. La mayoría de estos
polimorfismos no tienen un efecto clínico concreto pero de ellos depende,
por ejemplo, el que una persona sea sensible o no a un determinado
fármaco y la predisposición a sufrir una determinada enfermedad.
La gran magnitud de la información a manejar se incrementa teniendo
en cuenta que para llegar a reconocer dónde comienzan y terminan los
genes e identificar sus exones, intrones y secuencias reguladoras se
requieren comparaciones entre secuencias de diversas especies
(Genómica comparativa).
16. LA GRAN TRAVESIA HUMANALA GRAN TRAVESIA HUMANA
A mediados de la decada del 80,
Allan Wilson y col de la
Universidad de california.
Utilizaron ADN mt para ubicar
el hogar ancestral de la
humanidad. Compararon el
ADN mt de mujeres de todo el
mundo y encontraron que
aquellas de ascendencia africana
mostraban el doble de
diversidad que sus congeneres.
17. LA GRAN TRAVESIALA GRAN TRAVESIA
HUMANAHUMANA
Hoy dia los cientificos calculan
que todos los seres humanos
estamos emparentados con una
Eva mitocondrial que vivio hace
150,000 años en Africa.
Posteriormente se le uniria un
Adan cromosoma Y.
Tales marcadores de ADN
ancestral se presentan en los
bosquimanos del sur de africa y
los pigmeos de Biaka del centro
de Africa.
18. GENOMA MITOCONDRIALGENOMA MITOCONDRIAL
– Las mitocondrias tienen su propio genoma de alrededor de 16,500 bases,
el cual existe fuera del núcleo de las células. Cada genoma contiene 13
genes que codifican proteínas, 22 tARN y 2 rARN.
– Grandes cantidades de mitocondrias están presentes en cada célula, lo
cual requiere un menor número de muestras.
– Tienen una tasa de substitución (mutaciones donde un nucleótido es
reemplazado por otro) más alta que el ADN nuclear, lo cual hace más
fácil la resolución de diferencias entre individuos cercanamente
emparentados.
– Ellas se heredan solo de la madre, lo cual permite trazar líneas genéticas
directas.
– Ellas no se recombinan. El proceso de recombinación en el ADN nuclear
(con la excepción del cromosoma Y) mezcla secciones de ADN de la
madre y del padre, creando así una historia genética mezclada e ilegible.
– Se estima que hay cambios en el ADN mitocondrial cada 2000-3000
años, desde la aparición del primer ser humano, la llamada Eva
Mitocondrial. De este estudio se obtuvo la fecha de 171,500 años atrás.
19. LA GRA N TRAVESIALA GRA N TRAVESIA
HUMANAHUMANA
Estos homo sapiens
marcaron una gran
revolución en la conducta
humana, la cual incluia
fabricacion de
herramientas mas
complejas, la creación de
redes sociales mas amplias,
las primeras muestras de
arte.
20. LA GRA NLA GRA N
TRAVESIATRAVESIA
HUMANAHUMANA
Quiza algun tipo de mutacion
neurologica condujo al
desarrollo del lenguaje
hablado, convirtiendo a
nuestros ancestros en seres
completamente evolucionados.
Lo que les preparo el camino de
la colonizacion del mundo,
generando la gran diaspora
humana, hace unos 70,000 años
y que concluyo con el paso del
hombre a America hace unos
18,000 años.
23. ¿ CUAL ES EL APORTE DE LOS GENES A LA
CONDUCTA?
24. POTENCIALIDADES HEREDADASPOTENCIALIDADES HEREDADAS
• Inteligencia.
• Habilidades verbales y espaciales.
• Memoria.
• Temperamento.
• Rasgos de personalidad.
• Predisposición para fumar y beber.
• Estructura de las ondas cerebrales.
• Enfermedades neuropsiquiátricas.
25. Tipo de disturbioTipo de disturbio
genéticogenético
Cromosómicos
Monogenéticos
Poligenéticos:
Disturbios genéticos
de células somáticas
CARACTERISTICAS
-
Adición o delección de cromosomas enteros o
parte de ellos: Ejemplo trisomía 21
(Sindrome de Down)
Genes mutantes únicos, heredados en forma
mendeliana simple: Anemia falciforme, corea
de huntington.
Interacción de múltiples genes sumativos
Diabetes mellitus, esquizofrenia, trastorno bipolar.
Relacionado al oncogene en el cáncer.
26.
27. DATOS QUE APOYAN LA TRANSMISIONDATOS QUE APOYAN LA TRANSMISION
GENETICA EN PSIQUIATRIAGENETICA EN PSIQUIATRIA
Enfermedad Estudios
de riesgo
familiar
Estudios
en
Gemelos
Estudios
en
Adopcion
Estudios
de
ligamiento
Esquizofrenia + + + +
Trastorno
Bipolar
+ + + +
Depresión
mayor
+ + (+) -
T. Ansiedad
generalizada
+ + - -
Alcoholismo + (+) + +
29. GENES
PREDISPONENTES
Eventos adversos tempranos
FENOTIPO
VULNERABLE
Vulnerabilidad aumentada
al estrés
Disminución en la capacidad
de enfrentamiento y
perfomance psicosocial
TRASTORNOS AFECTIVOS
Alteraciones
estructurales del
SNC
Disfunción
5HT, NA, DA
Alvaro Lista, 2001
CAUSALIDAD GENETICA DEL TRASTORNO MENTALCAUSALIDAD GENETICA DEL TRASTORNO MENTAL
30. INTERACCION GENETICA-AMBIENTEINTERACCION GENETICA-AMBIENTE
•Es un proceso dinámico que se debe a la interrelación constante entre los
determinantes genéticos y ambientales. Esta vulnerabilidad puede dar
lugar a diversas consecuencias según la intensidad de la carga genética y
ambiental y la presencia o ausencia de factores protectores genéticos y
ambientales.
•El modelo genetico en psiquiatria se caracteriza por un efecto combinado
de múltiples genes de baja penetrancia (Poligenetico) junto a diversos
factores ambientales de riesgo y de protección (multifactorial) que generan
un fenotipo susceptible a psicopatología.
G1+G2+G3… + FA multifactoriales = Fenotipo Susceptible
31. CORRELACION GENETICA-AMBIENTECORRELACION GENETICA-AMBIENTE
Un fenotipo individual influye en su propia exposición
respecto a factores ambientales de riesgo. Los factores
ambientales son en sí mismo atribuibles o direccionados
a influencias genéticas.
Por ejemplo, el fenotipo de los niños hiperactivos los hace
más vulnerables al maltrato físico o psicologico de los
padres. El fenotipo de las mujeres con personalidad
limitrofe o histrionica los hace más vulnerables a una
relación con individuos de personalidades psicopaticas.
32. ESQUIZOTAXIAESQUIZOTAXIA
Concepto postulado Por Paul Meehl.
Personas geneticamente vulnerables que sufrieron
exposición a acontecimientos adversos en las primeras
etapas de la vida (obstetricas) y que dieron lugar al
desarrollo anomalo de ciertas estructuras cerebrales.
Esta vulnerabilidad latente mas un acontecimiento
ambiental adverso puede facilitar el desarrollo de una
esquizofrenia o psicosis. (Perdidas parentales, consumo de
THC, etc)
33. DEPRESIONDEPRESION
Acontecimientos vitales asociados a depresión. Fallecimiento de
familiar cercano. Violencia familiar, separación o divorcio,
conflicto conyugal grave.
En mujeres con riesgo genético bajo, la incidencia de depresión
fue de 0.5 a 6.2%. En mujeres con riesgo genetico alto las
probabilidades aumentaron de 1.1 a 14.6%.
El alcoholismo es un marcador de riesgo genetico que induce a
la depresión.
Las personas con riesgo genético a la depresión muestran una
sensibilidad mayor frente al estrés.
34. GENETICA DE LAGENETICA DE LA
ESQUIZOFRENIAESQUIZOFRENIA
• Características: La enfermedad se inicia entre los 15 a 25 años, de inicio
más precoz en los varones. La principal forma clínica es la paranoide.
• Se ha postulado la teoría del neurodesarrollo. Factores poligenéticos
condicionarían una disfunción en el proceso de organización cortical
intrautero. Esta vulnerabilidad biológica se expresa en enfermedad durante
la adolescencia por una sumatoria de factores de riesgo biológicos y
psicosociales.
• En pacientes esquizofrenicos se ha documentado atrofia prefrontal,
parietal, cerebelar, dilatación de ventriculos laterales. La psicosis se
debería a una hiperactividad mesolímbica e hipoactividad mesocortical de
dopamina.
• La enfermedad debe explicarse por un modelo poligenético y
multifactorial, donde estarían implicados los cromosoma 5,6,8 11, X,22.
35. PREVALENCIA GENETICA EN LA ESQUIZOFRENIAPREVALENCIA GENETICA EN LA ESQUIZOFRENIA
PREVALENCIA %
Poblacional 1
(0.6-1.6)
Pariente de 1o grado 10
Ambos padres 40
Gemelos Dizigotos 10-15
Gemelos monozigotos 40-59
37. CARACTERISTICAS DEL SNCCARACTERISTICAS DEL SNC
• El cerebro humano tiene aproximadamente 1011
neuronas y
1014
sinapsis.
• Una sola neurona puede recibir 103
a 104
aferencias
neuronales.
• Cada vesicula sináptica puede contener 104
moleculas
neurotransmisoras.
• En el transcurso de 100 microsegundos los
neurotransmisores pueden abrir unos 2 x 103
canales
receptores.
38. CARACTERISTICAS DEL SNC (II)CARACTERISTICAS DEL SNC (II)
• Se ha documentado el concepto de cotransmisión , es decir,
un neurotransmisor clasico ejerce su función con un
neuropeptido en una misma neurona. Colocalización:
Serotonina y GABA juntos.
• Los neurotransmisores con actividad neuroconductual
actualmente superan los 100 tipos y más de 40 receptores
específicos de membrana fueron identificados.
• Se ha demostrado sistemas de 1o
, 2o
y 3o
mensajeros en el
proceso de neurotransmisión.
• El sistema de genes tempranos, permite explicar el complejo
mecanismo de plasticidad neuronal y el modelamiento
permanente del SNC.
39. TIPOS DETIPOS DE
NEUROREGULADORESNEUROREGULADORES
• Neurotransmisores. Generan señales químicas clásicas.
• Neuromoduladores. Modifican la reacción del receptor al
neurotransmisor al ajustar o regular la transferencia del
mensaje. Pueden provenir de tejido no neuronal y se
distribuyen por el líquido cefalorraquideo o extracelular y
afectan a un gran número de neuronas. Su efecto puede
durar minutos.
• Neurohormonas. Se liberan desde células nerviosas hacia
la circulación general y se transportan por todo el cuerpo.
40. OTRAS INFLUENCIASOTRAS INFLUENCIAS
SOBRE EL S.N.C.SOBRE EL S.N.C.
• Las áreas no sinápticas de las membranas neuronales
pueden contener múltiples receptores para señales químicas.
• Además las neuronas también son afectadas por el pH,
concentraciones de electrolitos, prostaglandinas, calcio,
fosforilación de la membrana celular.
• Influencia del ambiente externo: Se opera a través de las
tensiones ambientales, patrones de aprendizaje, cambios
dietéticos, grados variables de estimulación sensorial.
43. SISTEMA DE LA DOPAMINASISTEMA DE LA DOPAMINA
• Se sintetiza a partir del aminoácido fenilananina
que es convertido sucesivamente en tirosina,
DOPA, y por acción de la DOPA-decarboxilasa,
en dopamina (DA).
• La DA se distribuye en la retina, el hipotalamo,
el tronco encefalico, en los sistemas activadores
mesoestriado (del locus niger), mesolímbica y
mesocortical (del nucleo tegmental ventral). Esta
constituido por los receptores D1, D2A, D2B, D3,
D4, D5.
•La DA es destruida en parte por acción de la
MAO, y otra parte se utiliza por recaptación
(Bomba recaptación serotonina).
k
44. Motivación
Funciones de la Dopamina
Movimiento voluntario
Juicio critico
realidad
Sexualidad
Regulación de la Temperatura
Sistema de refuerzo por
recompensa
47. SISTEMA DE LASISTEMA DE LA
SEROTONINASEROTONINA
• Se sintetiza a partir del aminoáclido
triptofano que se convierte en 5-
hidroxitriptofano, y por la acción de la enzima
decarboxilasa de los aminoacidos aromáticos en
serotonina o 5-hidroxitriptamina.
• Actualmente se conocen los receptores:
5HT1a, 5HT1b, 5HT1c, 5HT1d, 5HT2, 5HT3,
5HT4, 5HT5. La 5HT es destruida en parte por
la MAO y otra es recaptada.
•Es el neurotransmisor del sistema de los
núcleos del rafe, cuyas neuronas se distribuyen
ampliamente en la médula espinal, el cerebelo,
núcleos subcorticales y en la corteza cerebral.
aa
48. Estado de ánimo, ansiedad
Funciones de la Serotonina
Ritmos circadianos
Sueno
Vigilia
Dolor y temperatura
Actividad motora
Regulación de la alimentación y
sexualidad
49. VIAS DE LA SEROTONINAVIAS DE LA SEROTONINA
VIA FUNCION
Rafe mesencefalico al
cortex prefrontal (a)
Acción antidepresiva de
los farmaco ISRS
Rafe mesencefalico
ganglios basales (b)
Acción anti TOC y sobre
el movimiento
Rafe mesencefalico al
cortex limbico ( c )
Acción antipánico, la
memoria y ansiedad
Rafe mesencefalico al
hipotalamo (d)
Trastorno de la conducta
alimentaria y el apetito.
Rafe mesencefalico a la
médula espinal (e)
Funcionamiento sexual
Vias del tronco cerebral Circulo sueño vigilia
50. VIAS DE LA SEROTONINAVIAS DE LA SEROTONINA
Stahl, 1999
52. Receptor de acetilcolina (colinérgicoReceptor de acetilcolina (colinérgico))
Nicotinico:
Acoplados a canales
iónicos. Excitatorios.
Unión neuromuscular.
Muscarínico:
Acoplados a proteína G.
Excitatorios o
inhibitorios. Glándulas,
músculo liso.
53. SISTEMA DE LA ACETILCOLINA ISISTEMA DE LA ACETILCOLINA I
• Tiene dos clases de receptores : Muscarínicos 1 (en ganglios
autonómicos y en el SNC), muscarínicos 2 (en el corazón),
muscarínicos 3 (en el musculo liso) y Nicotínicos m (en la placa
mioneural) y nicotínicos n (en los ganglios autonómicos,
glándulas suprarenales y el SNC).
• Localizacion. Hay receptores nicotinicos en el tectum, en el
hipocampo, cortex, núcleos basales, cerebelo, tronco
encefálico, sistema de activación cortical del núcleo basal de
meynert y las células de renshaw de la médula espinal.
55. SISTEMA DE LA ACETILCOLINA IISISTEMA DE LA ACETILCOLINA II
• En la demencia de Alzheimer, se ha observado una
destrucción específica de las neuronas del núcleo basal de
Meynert. En general la demencia se acompaña de
disminución de las concentraciones de acetilcolina en la
neocorteza temporal, hipocampo y amígdala.
• Los antidepresivos, neurolepticos e IMAO producen
efectos colaterales anticolinérgicos como visión borrosa,
boca seca, taquicardia sinusal, estreñimiento y retención
urinaria.
58. SISTEMA GABASISTEMA GABA
• Se sintetiza por decarboxilación del ácido glutámico
dentro del ciclo del ácido cítrico.
• Se encuentra en las interneuronas locales de la corteza
cerebral, cerebelo, núcleos basales y sistema de
activación caudal del hipotalamo.
• Los receptores son GABA a que son postsinápticos
(agonistas de las barbituricos y las benzodiazepinas),
GABA b que son presinápticos, donde controlan la
liberación de otro neurotransmisor.
• Funciones. Las neuronas que contienen GABA
intervienen en la ansiedad, las emociones y el control de
ingesta de los alimentos. Implicado en el Alcoholismo.
59.
60. Canal Cl-
GABA
Receptor BZD
Complejo Supramolecular formado por el receptor benzodiacepínico
(BZP ), el receptor GABA y el canal Cloruro ( Cl-).La estimulación del receptor GABA
por el GABA provoca la apertura del canal CL-. Los agonistas de los receptores
benzodiacepínicos se fijan en los receptores benzodiacepínicos y refuerzan la acción
del GABA sobre el canal Cl-. Los barbitúricos en dosis medias actúan sobre el canal Cl-
aumentando su duiración de abertura.
Bernard Delbarre & Gisele Delabarre, Manual de Psicofarmacología.
Capítulo IV Psicopatología:93-123 Masson 1991
62. SISTEMA GLUTAMATOSISTEMA GLUTAMATO
Es el neurotransmisor excitador por excelencia.
Hipoactividad glutamatergica, por bloqueo del
receptor NMDA, puede producir alucinaciones y
disociación de la realidad.
La hiperactividad Glutamatergica produciría una
cascada excitotoxica en el SNC (Neurotoxicidad) ,
que magnifica los daños que se produce en
hipoglicemia, hipoxia y convulsiones .
64. Leve Moderado Grave Cronico
Motivación
Arousal
Emoción
Modificación de la
Plasticidad sináptica
(LTP, LTD)
Cambios morfológicos
(Arborización dentrítica
tamaño del soma)
Neurotoxicidad
Acción Glutamatérgica
transitoriopermanente
DuracióndelEfecto
Efectos Neurotóxicos de la Función Glutamatérgica
Jeansok J. Trends Neurosci 1998; 21: 505 - 9
Notas del editor
Schizophrenia and bipolar disorder
Schizophrenia and bipolar disorder are serious mental illnesses that affect millions of people worldwide.
Although there is no cure for either condition, medications known as atypical antipsychotics can help control the symptoms of these debilitating diseases
Neurotransmitters 2
Newer antipsychotics have a stronger affinity for the serotonin group of receptors than for the dopamine D2 receptor.
This may be the reason for the minimal involuntary muscle movement side effects, as well as the low incidence of prolactin elevation and related sexual side effects observed in patients taking Seroquel, across the dose range