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daño del genoma, los mecanismos de reparación del daño
de cadena doble son más complejos que los de cadena
sencilla. De hecho, existen tres mecanismos de reparación
del daño de cadena doble en Eucariotas, a saber: 1.- El
mecanismo de unión de terminaciones no homólogas
(NHEJ); 2.- El mecanismo de anillamiento de cadenas
sencillas (SSA); 3.- La recombinación homóloga (HR).
Mientras el mecanismo de NHEF predomina en la
reparación de los DSBs en las células en Go/G1, el de HR
predomina en la reparación de los DSBs en células en
fases S y G2 del ciclo celular. Dicha reparación
cromosómica requiere el uso de la cromátida hermana a la
dañada como molde, e implica toda una compleja
maquinaria enzimática celular, a saber: El complejo MRN
formado por las proteínas Mre11/Rad50/NBS1, la proteína
de replicación A (RPA), Rad51, Rad52, el heterodímero
Rad55/Rad57, Rad54 y en Eucariotas superiores los
paralogos de Rad51 y la proteína BRCA2. La importancia
individual de estos genes viene marcada por sus
alteraciones patológicas de tipo monogénico. Así, los
genes Rad51 o BRCA2 son letales embrionarios. El
defecto en el gen NBS1 produce el Sindrome de Nijmegen.
Las mutaciones en el gen Mre11 dan lugar a la enfermedad
similar a la Ataxia-telangiectasia (ATLD). Ambas
enfermedades presentan alterados los puntos de control del
ciclo celular y reordenamientos cromosómicos.
Finalmente, el gen BRCA2 conocido como el gen de la
anemia de Fanconi D1, es de gran importancia oncológica.
Así, sus mutaciones producen susceptibilidad a los
cánceres de mama y ovario.
La recombinación homóloga (HR) puede jugar un
papel fundamental en los mecanismos carcinogénicos.
Tres modelos de carcinogénesis son los más comúnmente
aceptados, a saber: 1.- El modelo más sencillo es el de una
única alteración génica. Esta única alteración puede recaer
en un encogen, cuya ganancia de función puede producir el
fenotipo tumoral. Así, puede ocurrir con alteraciones en
oncogenes tales como c-ABL1, H-RAS, c-MYC, c-ERBB,
v-FOS, y c-JUN. Alternativamente, el modelo de una
única alteración génica puede recaer en un gen recesivo
que presente una mutación, la cual conlleva generalmente
una pérdida de heterozigosidad (LOH). 2.- El modelo mas
sencillo de dos alteraciones es el que recae sobre genes
recesivos que presentan pérdida de heterozigosidad debido
a la mutación de unos de lo dos alelos por vía hereditaria o recombinación de dos secuencias homólogas y la deleción
somática. Este es el caso de genes supresores tales como
p53, p105Rb, o APC, cuya pérdida de función puede dar
lugar al fenotipo tumoral. 3.- Finalmente, la carcinogénesis del DNA entre las secuencias homólogas. Una exonucleasa
mediada por la aparición de múltiples alteraciones. El
escenario mas obvio sería la alteración primaria de la
maquinaria de reparación del DNA, seguida de una
acumulación secundaria de múltiples genes que afecten al
fenotipo tumoral, o el desarrollo de una alta inestabilidad
genómica. Estos pacientes con una tasa de inestabilidad
genómica elevada tienen una mayor incidencia de cáncer
que el resto de la población general, así como un
desarrollo más temprano de ciertos tumores.
La HR puede jugar un papel fundamental en la pérdida
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Manuel R. Benito de las Heras
de heterozigosidad como acontecimiento primario o
secundario del proceso canceroso. Además, determinadas
enfermedades que predisponen al desarrollo de cáncer
tienen un fenotipo de instabilidad genética, algunas de las
cuales presentan una tasa elevada de HR. Dicha elevación
de la tasa de recombinación homóloga celular hace que se
pueda aumentar la LOH, pero además aumenta las
probabilidades de que la HR cause reordenamientos
cromosómicos aberrantes que puedan actuar como paso
inicial en el proceso carcinogénico. De hecho, la HR es
más prevalente en células proliferativas. Finalmente, las
células cancerosas que tienen activado el sistema de HR
desarrollan una tasa alta de instabilidad genómica y,
además, muestran una resistencia al tratamiento con
quimioterápicos antineoplásicos.
2.3.1. Mecanismos de pérdida de heterozigosidad.
Hay tres mecanismos básicos que pueden producir una
deleción del DNA. A saber: 1.- Replicación deslizante. 2.-
Recombinación intracromosomal. 3.- Recombinación
intercromosomal (ver Figura anexa).
1.- La replicación deslizante puede producir deleciones
durante la síntesis del DNA. Estas deleciones tienden ser
pequeñas y restringidas a regiones con secuencias
repetitivas de unos pocos nucleótidos. El ejemplo mas
común es la instabilidad a microsatélites, un fenómeno
muy prominente en el cáncer colorrectal hereditario no
polipósico (HNPCC), el cual acumula errores asociados al
proceso replicativo.
2.- Las deleciones intracromosomales son el resultado
de recombinaciones aberrantes, muchas veces mediadas
por regiones de homología, y pueden delecionar regiones
muy grandes del DNA. Hay varios mecanismos que
pueden producir deleciones intracromosomales mediadas
por HR, los tres más importantes son, a saber: 2.a.
Entrecruzamiento cromosomal entre cromosomas
homólogos no necesariamente asociado o no a la
replicación celularias. El entrecruzamiento es mediado por
secuencias homólogas alineadas, posiblemente seguida por
una rotura de cadena sencilla lo cual permite la
de una secuencia de intervención. 2.b. Anillamiento de
cadena sencilla. Este mecanismo requiere una doble rotura
elimina el fragmento intermedio, de manera que los
extremos rotos del DNA se anillan. 2-c. Intercambio de
cromátidas hermanas desiguales asociado a la replicación
celular, y en concreto a la fase G2 del ciclo celular, tras la
replicación de las mismas pero antes de su segregación. El
resultado es la formación de dos cromosomas
recombinantes, uno delecionado y otro triplicado.
3.- Las recombinaciónes inter- o intra-cromosomales
solo son distinguibles por la presencia o ausencia de un
producto de duplicación reciproco. La presencia de
duplicaciones en genes sugiere la existencia de un
mecanismo de entrecruzamiento intercromosomal entre
cromosomas homólogos (ver Figura anexa tomada de
Experimental and Molecular Pathology 2003; 74: 94–105).
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