Determinación genética del color del cabello en la población bonaerense

• Autores: Nowik, Magalí
• Año de publicación: 2026
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Catanesi, Cecilia Inés
• Materia: Ciencias Naturales; Color de cabello; Genética forense; Antropología biológica; Población bonaerense
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

La pigmentación humana, y específicamente el color del cabello, constituye un rasgo fenotípico de gran variabilidad y relevancia en los estudios de evolución humana, antropología biológica y genética forense. Este rasgo no es monogénico, sino que responde a una arquitectura genética compleja regulada por la interacción de múltiples genes que controlan la melanogénesis, la cantidad, el tipo de pigmento y su distribución en el folículo piloso. Históricamente, la utilización de rasgos fenotípicos visibles para la identificación humana fue desestimada por su subjetividad; sin embargo, la llegada de tecnologías moleculares avanzadas permitió desarrollar herramientas de predicción fenotípica a partir del ADN, vitales para investigaciones forenses donde no existen perfiles genéticos indubitados de cotejo. A nivel internacional, se han estandarizado sistemas predictivos como HIrisPlex y Snipper, basados mayoritariamente en polimorfismos de nucleótido único (SNPs) identificados en poblaciones de ancestría europea. No obstante, la aplicabilidad de estos modelos en poblaciones latinoamericanas es objeto de debate. La población argentina, y en particular la bonaerense, se caracteriza por una historia demográfica singular que ha dado lugar a una estructura genética mestiza, producto de la mezcla entre componentes europeos, nativos americanos y africanos, sumado a flujos migratorios recientes. Dado que las variantes genéticas asociadas a la pigmentación han estado sujetas a presiones selectivas diferentes según la geografía, es imperativo evaluar si los marcadores validados en poblaciones de Europa conservan su poder predictivo en nuestro contexto local. El objetivo general de la Tesis fue describir la variación genética relacionada con el color del cabello en la población bonaerense con el fin de contribuir al desarrollo de estrategias de predicción fenotípica aplicables en genética forense local. Los objetivos específicos incluyeron: caracterizar la variación de SNPs en genes candidatos (MC1R, OCA2, ASIP, SLC45A2, TYR, TYRP1, PIGU); comparar dicha variación con poblaciones globales; determinar la asociación estadística entre genotipos y fenotipos locales; y evaluar el desempeño de modelos predictivos internacionales en la muestra bonaerense. Se realizó un estudio transversal sobre una muestra de individuos residentes en la provincia de Buenos Aires (n=215), de ambos sexos y con edades entre 18 y 55 años. Se recolectaron muestras de enjuague bucal para la extracción de ADN y muestras de cabello para la clasificación fenotípica. El color de cabello fue categorizado mediante observación directa (protocolo de tres observadores independientes) y cuantificado objetivamente utilizando el sistema colorimétrico CIELab* a través del procesamiento de imágenes digitales, analizando las coordenadas de luminosidad (L*) y cromáticas (a* y b*). La genotipificación se abordó mediante dos estrategias: por un lado, PCR alelo-específica y secuenciación por método Sanger para marcadores candidatos específicos; y por otro lado tecnología de microarrays de genoma completo (Axiom Precision Medicine Diversity Array) para un análisis exhaustivo de ~850.000 SNPs. Se realizaron análisis bioinformáticos de control de calidad, filtrado y curaduría de datos con PLINK. Para evaluar la estructura poblacional y la ancestría, se emplearon análisis de Componentes Principales (PCA) y el algoritmo ADMIXTURE, comparando la muestra local con los datos del Proyecto 1000 Genomas. Finalmente, se evaluó la precisión de los sistemas HIrisPlex y Snipper mediante el cálculo de curvas ROC (Receiver Operating Characteristic), sensibilidad, especificidad y Área Bajo la Curva (AUC). Los análisis de ADMIXTURE (K=3) revelaron que la muestra bonaerense presenta una composición genética predominantemente europea (promedio ~81,5%), seguida por una contribución nativa americana (~16,5%) y un componente africano minoritario (~2%). El análisis de PCA corroboró estos hallazgos, ubicando a la población argentina en una posición intermedia entre los clústeres europeos y americanos, reflejando su naturaleza mestiza y heterogénea. Se analizaron las frecuencias alélicas de SNPs claves. Se destacaron diferencias significativas en las frecuencias de ciertos alelos respecto a las bases de datos europeas. Por ejemplo, el marcador rs16891982 (SLC45A2), fundamental para la pigmentación clara en europeos, mostró frecuencias distintas en la muestra local. En cuanto a la asociación genotipo-fenotipo, se encontró una correlación significativa entre el alelo A del marcador rs1042602 (gen TYR) y una menor probabilidad de presentar cabello oscuro (OR=0,32 en modelo recesivo). Asimismo, se identificó un haplotipo “de riesgo” (A-G-A) conformado por variantes de TYR y TPCN2 asociado significativamente al color oscuro. Sin embargo, muchos marcadores clásicos no alcanzaron significancia estadística individual, evidenciando la complejidad poligénica del rasgo en una población mezclada. La evaluación de los sistemas predictivos arrojó resultados moderados. El modelo Snipper mostró un desempeño desigual: para el color negro obtuvo una especificidad alta (0,863) pero baja sensibilidad, mientras que para el rubio logró un AUC de 0,570. Al comparar ambos métodos, Snipper superó significativamente a HIrisPlex en la predicción del color negro (AUC 0,813 vs 0,481), mientras que no hubo diferencias significativas para los colores rubio y castaño. La exactitud global rondó el 56-61%, siendo los fenotipos intermedios (castaños) los más difíciles de clasificar correctamente. Los resultados demuestran que la extrapolación directa de modelos forenses europeos a la población bonaerense tiene limitaciones sustanciales. La exactitud media obtenida es más baja que la reportada en poblaciones de origen polaco o neerlandés, lo cual se atribuye a la "dilución" del poder predictivo de ciertos SNPs en contextos de mestizaje y a la presencia de variantes genéticas con frecuencias alteradas por la historia demográfica local, o la diferente combinación de múltiples SNPs para determinar un fenotipo. La cuantificación mediante CIELab* permitió objetivar que la variabilidad fenotípica local es un continuo difícil de categorizar en clases discretas, lo que complica la asignación binaria (claro/oscuro) que suelen utilizar los softwares forenses. Además, la estructura de, al menos, tres componentes de la población introducen interacciones epistáticas que no son captadas por los modelos lineales simples diseñados para poblaciones genéticamente homogéneas. Esta Tesis Doctoral constituye el primer análisis sistemático de marcadores genéticos de color del cabello en la población bonaerense utilizando tecnología de microarrays. Se concluye que la población estudiada presenta una gran heterogeneidad genética que limita la eficacia de los estándares forenses internacionales actuales, especialmente para la discriminación de fenotipos intermedios. Se demostró que la pigmentación en nuestra región está influenciada tanto por variantes canónicas (MC1R, TYR) como por la estructura de ancestría global del individuo. Por lo tanto, para la aplicación futura en genética forense en Argentina, es indispensable desarrollar bases de datos locales y modelos de predicción ajustados, con un panel nacional de pigmentación que incluya un mayor número de marcadores, y considerar la ancestría como covariable, permitiendo así herramientas más robustas para la identificación humana y la búsqueda de personas.
Doctor en Ciencias Naturales
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Naturales y Museo