DICCIONARIO MÉDICO

Poliploide

Un organismo, tejido o célula es poliploide cuando contiene más de dos juegos completos de cromosomas homólogos, en lugar de los dos habituales en la mayoría de las especies. El fenómeno es raro en el reino animal, donde suele resultar letal, pero extraordinariamente frecuente en las plantas cultivadas: buena parte de ellas, del trigo a la fresa, deben su tamaño y su vigor a un genoma multiplicado.

Qué es un organismo poliploide

La poliploidía describe el número de juegos cromosómicos completos que posee una célula, no el número absoluto de cromosomas que contiene. Una célula humana normal es diploide (2n, 46 cromosomas repartidos en 23 pares); una célula poliploide multiplica ese conjunto entero tres, cuatro o más veces, conservando siempre la proporción entre todos los cromosomas del cariotipo. El adjetivo se acuñó en alemán en 1916, cuando el botánico Hans Winkler propuso "polyploid" sobre el modelo de haploide y diploide, uniendo el griego poly (numeroso) con el elemento -plo- (multiplicado por) y el sufijo -oide (que tiene el aspecto de).

Ese origen convierte a poliploide en una palabra de laboratorio, no en un término clásico. A diferencia de pólipo o de laringe, que los médicos griegos ya empleaban hace más de dos mil años, poliploide nace en pleno siglo XX para nombrar un fenómeno que la citogenética moderna acababa de describir con precisión.

Cómo se origina la poliploidía

El origen más habitual es un fallo en la reducción cromosómica durante la meiosis. Si los cromosomas homólogos no se separan correctamente (una no disyunción), el gameto resultante conserva un juego cromosómico completo en lugar de la mitad esperada, y su fusión con otro gameto produce un cigoto con material genético extra. La poliploidía también puede surgir tras la mitosis, cuando la célula duplica su ADN pero no llega a completar la citocinesis: el núcleo, en vez de dividirse, acumula el genoma duplicado dentro de una sola célula.

Este segundo mecanismo, llamado endomitosis cuando se repite de forma programada varias veces seguidas, es el que emplean fisiológicamente los megacariocitos de la médula ósea para fabricar plaquetas. En su caso no da lugar a un organismo poliploide, sino a células poliploides aisladas dentro de un cuerpo por lo demás diploide. En el laboratorio, la poliploidía se induce de forma deliberada con colchicina, un alcaloide que bloquea la formación del huso mitótico e impide la separación de las cromátidas; la técnica ha servido, entre otras cosas, para obtener variedades comerciales de sandía sin semillas.

Autopoliploidía y alopoliploidía

La poliploidía se clasifica según el origen de los juegos cromosómicos extra. Se habla de autopoliploidía cuando todos los juegos proceden de la misma especie, normalmente por duplicación del genoma de un único progenitor. La alopoliploidía, en cambio, combina juegos cromosómicos de dos especies distintas: un híbrido interespecífico duplica su genoma completo y, al hacerlo, resuelve el problema de esterilidad que suele afectar a los híbridos simples, porque cada cromosoma recupera una pareja homóloga con la que aparearse durante la meiosis.

El trigo panificable (Triticum aestivum) es un ejemplo clásico de alopoliploide: su genoma hexaploide reúne tres genomas diploides distintos, procedentes de sucesivas hibridaciones entre gramíneas silvestres. La fresa cultivada, octoploide, tiene un origen comparable, aunque más reciente y con cuatro especies parentales ya identificadas mediante secuenciación genómica. La patata ilustra la vía contraria: buena parte de sus variedades comerciales son tetraploides nacidas de la duplicación de un único acervo genético, sin que medie hibridación alguna entre especies.

Distribución en la naturaleza

Resulta difícil fijar con precisión qué proporción de las plantas con flor es poliploide: las estimaciones varían mucho según el método empleado, entre poco más de un tercio y la mayoría de las especies actuales. Esa disparidad refleja lo difícil que resulta trazar la frontera entre una especie diploide y una poliploide antigua cuyo genoma ya se ha reorganizado con el tiempo. Lo que sí está bien establecido es el contraste con el reino animal: allí la poliploidía es escasa y, cuando aparece, suele limitarse a peces, anfibios e invertebrados con reproducción asexual o partenogenética. En mamíferos, casi no existe.

La poliploidía generalizada del organismo humano (la que afecta a todas sus células) es prácticamente incompatible con la vida: los casos de triploidía o tetraploidía completa en el desarrollo embrionario terminan casi siempre en pérdida gestacional temprana. Distinto es el caso de la poliploidía restringida a un tipo celular concreto, un fenómeno normal que el propio organismo emplea con fines muy específicos, como ocurre en los megacariocitos.

Poliploide frente a euploide y aneuploide

Poliploide es un caso particular de euploide: cualquier célula cuyo número de cromosomas sea un múltiplo exacto del juego haploide de su especie (23 en el ser humano) se considera euploide, y dentro de esa categoría entran tanto el estado haploide y diploide como todos los grados de poliploidía. El aneuploide sigue una lógica distinta: ahí no se multiplica el conjunto entero, sino que sobra o falta un cromosoma suelto respecto al número esperado, sin que se altere proporcionalmente el resto del cariotipo. La trisomía 21, causante del síndrome de Down, es aneuploide y no poliploide: la persona conserva 46 cromosomas más una copia extra del par 21, y el resto de su dotación genética sigue siendo diploide.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra poliploide?

La acuñó en 1916 el botánico alemán Hans Winkler, sobre el modelo de haploide y diploide, uniendo las raíces griegas que significan numeroso, multiplicado por y que tiene el aspecto de.

¿Puede una persona ser poliploide en todas sus células?

No. La poliploidía completa del organismo humano es incompatible con la vida más allá de las primeras semanas de gestación.

¿Qué diferencia hay entre autopoliploide y alopoliploide?

El autopoliploide multiplica el genoma de una sola especie; el alopoliploide combina genomas de dos especies distintas tras una hibridación. El trigo panificable es alopoliploide; muchas variedades comerciales de patata son autopoliploides.

¿Por qué la poliploidía es tan rara en animales y tan frecuente en plantas?

No hay una respuesta única, pero una hipótesis clásica, formulada por el genetista Hermann Muller en 1925, apunta a los mecanismos de determinación sexual. En muchos animales, el sexo depende de un equilibrio muy preciso entre el número de cromosomas sexuales y el de autosomas, y duplicar el genoma entero rompe esa proporción y genera individuos intersexuales o estériles. Las plantas, que carecen en su mayoría de cromosomas sexuales diferenciados y a menudo se autofecundan, no sufren esa restricción. Por eso la poliploidía se ha fijado con facilidad en especies vegetales y resulta, en cambio, casi anecdótica entre los vertebrados superiores.

Referencias

  1. Real Academia Española. Poliploide; poliploidía. Diccionario de la lengua española. Disponible en: dle.rae.es
  2. Benítez J, González-Neira A, Malats N, Osorio A, Robledo M, Rodríguez S, Urioste M. Poliploidía. Glosario de Genética, Fundación Instituto Roche. Disponible en: institutoroche.es
  3. Van de Peer Y, Ashman TL, Soltis PS, Soltis DE. Polyploidy: an evolutionary and ecological force in stressful times. Plant Cell. National Center for Biotechnology Information (NIH). Disponible en: pmc.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Endomitosis: a new cell fate in the cell cycle leading to polyploidy in megakaryocytes and hepatocytes. National Library of Medicine (NIH), PubMed. Disponible en: pubmed.ncbi.nlm.nih.gov

Entradas relacionadas

  • Diploide. Condición de poseer dos juegos cromosómicos, la referencia frente a la que se define cualquier grado de poliploidía.
  • Triploide. El grado de poliploidía más simple, con tres juegos completos de cromosomas.
  • Euploide. Categoría más amplia en la que se engloba la poliploidía, junto con la haploidía y la diploidía.
  • Aneuploide. Alteración cromosómica que afecta a un cromosoma suelto, no al conjunto completo del genoma.
  • Endomitosis. Mecanismo de división celular sin citocinesis que genera células poliploides.
  • Megacariocito. Célula humana poliploide de la médula ósea, precursora de las plaquetas.

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