¿Qué es el corpúsculo de Barr?
El corpúsculo de Barr es una masa de heterocromatina condensada que se observa en el interior de las células somáticas femeninas de los mamíferos y de otros animales. Generalmente, es fácil de observar durante el estadio de la interfase mitótica.
Muchos científicos atribuyen esta gran concentración de heterocromatina a la inactivación de uno de los dos cromosomas X. Esta región se tiñe intensamente durante los análisis citológicos debido a la gran cantidad de heterocromatina que contiene.
Los corpúsculos de Barr fueron descubiertos por Murray Barr y Bertram en 1949. Ambos científicos observaron que esta pequeña masa o cuerpo estaba presente en los núcleos de las células nerviosas de gatas domésticas, pero no era evidente en las células nerviosas de los gatos.
Pero no fue hasta 1966 que Mary Lyon propuso que estos pequeños corpúsculos aparecían como resultado de la inactivación aleatoria de uno de los dos cromosomas sexuales del sexo femenino.
Muchos de los problemas de fertilidad diagnosticados en las mujeres son producto de que sus células se encuentran en forma de “mosaico”. Esto quiere decir que algunas de sus células no inactivan a uno de sus cromosomas X, pero otras sí.
De esta forma, algunas células tienen 45 cromosomas somáticos y un cromosoma sexual X activo, mientras que otras tienen 45 cromosomas somáticos y dos cromosomas XX activos, lo que puede tener implicaciones desde muchos puntos de vista fisiológicos y conductuales.
Características y estructura del corpúsculo de Barr
– Origen. Resulta de la inactivación de uno de los cromosomas X en las células de individuos con más de un cromosoma X (por ejemplo, mujeres XX).
– Ubicación. Se encuentra adherido a la membrana interna del núcleo celular.
– Aspecto microscópico. Se observa como una masa densa de cromatina, fuertemente teñida, visible con colorantes como la hematoxilina o la orceína.
– Tamaño. Es menor que un cromosoma normal, pero suficientemente grande para verse al microscopio óptico.
– Presencia. Presente en mujeres (46, XX). Ausente en varones normales (46, XY). Puede observarse en algunas anomalías cromosómicas, por ejemplo, síndrome de Klinefelter (47, XXY): hay un corpúsculo de Barr, o síndrome de Turner (45, X0): no hay corpúsculo de Barr.
– Importancia biológica. Representa un mecanismo de compensación de dosis, ya que las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones solo uno. El proceso de inactivación del cromosoma X ocurre temprano en el desarrollo embrionario y es aleatorio (puede inactivarse el X materno o el paterno). Una vez inactivado, ese cromosoma permanece así en todas las células hijas.
– Aplicaciones. Se usa en estudios de diagnóstico genético para determinar el sexo cromosómico. También se emplea en investigaciones forenses y citogenéticas para identificar anomalías cromosómicas.
Silenciamiento del corpúsculo de Barr
En todos los mamíferos que se desarrollan por placenta existe un ARN encargado de iniciar el silenciamiento y empaquetamiento del cromosoma X que no se expresará, es decir, de la formación del cuerpo de Barr. Este ARN es llamado “ARN de transcripción específica inactiva de X”.
El “ARN de transcripción específica inactiva de X” solo se expresa para propagarse a lo largo del cromosoma X seleccionado por la célula para ser silenciado. El recorrido termina por estimular el silenciamiento celular gracias a la participación de algunas de las histonas presentes en la cromatina de dicho cromosoma.
Para que el ARN de transcripción específica inactiva de X cubra la extensión completa del cromosoma, las células deben expresar entre 300 y 1.000 copias del mismo, por lo que se ha encontrado que existe una expresión constante del ARN de transcripción específica inactiva de X para mantener al segundo cromosoma X en forma de cuerpo de Barr.
Los científicos antiguamente proponían que el “ARN de transcripción específica inactiva de X” estimulaba la formación de un núcleo represivo interno en el corpúsculo de Barr y que este contenía un alto contenido de regiones repetitivas de ADN.
No obstante, observaciones detalladas con microscopía electrónica de barrido han descrito al corpúsculo de Barr como un cromosoma X “suprimido” que posee cromatina muy empaquetada, con canales de cromatina poco empaquetada que van desde la periferia hasta el interior del corpúsculo.
Todos los genes que controlan el mecanismo de silenciamiento del cromosoma son conservados para todas las especies, desde las levaduras hasta los humanos. El locus completo que alberga a estos genes se llama “centro de inactivación de X”.
Diagnóstico del corpúsculo de Barr
El descubrimiento de Murray Barr representó un gran avance para realizar análisis precisos y detallados del sexo cromosómico de los individuos. Por ejemplo, para los trastornos intersexuales, la ubicación y distinción del cuerpo de Barr pronto se convirtió en una herramienta de diagnóstico ampliamente utilizada.
Este tipo de análisis se realiza con frecuencia en muestras forenses, ya que la cromatina del cromosoma X en su forma inactiva está presente exclusivamente en las células femeninas (recuérdese que las células masculinas también poseen un cromosoma X, pero este es activo).
Extrayendo células de los embriones humanos se puede estimar el sexo en etapas tempranas del desarrollo.
Además de identificar el sexo, se puede diagnosticar enfermedades o anomalías producto de la presencia de más o menos cromosomas sexuales que los normales para las células en los seres humanos.
Enfermedades relacionadas con el corpúsculo de Barr
Los individuos que poseen dos o más cromosomas X tienen un cuerpo de Barr menos que el número de cromosomas X en el interior del núcleo celular. Así, las células de las hembras anormales con un solo cromosoma X no tienen ningún corpúsculo de Barr.
Esta anomalía es conocida como síndrome de Turner; mientras que las células de los individuos masculinos que poseen dos cromosomas XX, un cromosoma Y y un cuerpo de Barr son diagnosticadas con el síndrome de Klinefelter.
También existen mujeres que pueden tener tres cromosomas X y, por lo tanto, poseen dos corpúsculos de Barr en el interior de los núcleos de sus células. No obstante, en una misma persona pueden encontrarse células que contienen la anomalía para los cromosomas sexuales y células que son completamente normales.
Por lo general, los individuos que presentan estas características son estériles, tienen una apariencia “infantil”, lo que les impide tener un desarrollo pleno, y son vistos por algunos sectores de la sociedad como una especie de “fenómenos”.
Esta es la condición a la que se refiere la expresión “células en mosaico”. Las personas que no presentan una anomalía total en sus células suelen presentar un menor grado de cualquiera de los síndromes.
Durante los análisis citológicos se cuantifica en la muestra de un tejido cuántas células tienen la anomalía para sus cromosomas sexuales; si la anomalía se encuentra en pocas células, el individuo puede tener un desarrollo como una persona normal.
Referencias
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- Ramakrishnan, K., Sharma, S., Sreeja, C., Pratima, D.B., Aesha, I., Vijayabanu, B. Sex determination in forensic odontology: A review. Journal of pharmacy & bioallied sciences.
- Rego, A., Sinclair, P.B., Tao, W., Kireev, I., Belmont, A.S. The facultative heterochromatin of the inactive X chromosome has a distinctive condensed ultrastructure. Journal of cell science.
- Smeets, D. Analysis of the Barr body with super-resolution microscopy (Doctoral dissertation, lmu).
- Walker, C.L., Cargile, C.B., Floy, K.M., Delannoy, M., Migeon, B.R. The Barr body is a looped X chromosome formed by telomere association. Proceedings of the National Academy of Sciences.