Diabetes y sus avances 

Pregunta: Replicacion del ADN en celulas de purkinje

La replicacion de celulas de purkinje se puede dar apartir de celulas madre.  Las celulas madre poseen especifidad para un tejido dependiendo de donde se las obtivo o donde se requiere que actuen. Su replicacion puede ser dando celulas identicas que pueden ser de manera simetrica. Un etudio permitio analizar Celulas madre precursoras de neuronas motoras de la medula espinal y especialisadaa del cerebro y esto dio como resultado Celulas madre capaces de generar ceñulas hijas con capacidad proliferativa para el crecimiento de sonic hedgenod este tiene una gran funcion de desarollo embrionario de organos.

http://gredos.usal.es/jspui/handle/10366/108954

Terapia genica

Aunque en el estudio de enfermedades multifactoriales como DM2, están producida por interacción de factores ambientales y algunos de terminantes génicos, existen muchas variables involucradas, por lo cual es mucho mas complejo crear un tipo de terapia génica. En la DM 1 Y 2, se produce una perdida de actividad de células beta, candidatas a ser corregidas. 

En la actualidad existen varias aproximaciones para una terapia génica en DM en cuatro áreas, que para el futuro que con la ayuda de nuevas tecnologías podríamos hacerlas más eficaces: 

1. -Terapia celular mediante el trasplante de células modificadas geneticamente para que expresen insulina
2. -Inducción de enzima glucocinasa para reducir la glucemia con la ayuda de captación de glucosa por el higado y los tejidos periféricos.
3. -Desarrollar mecanismos de defensa para las células beta, contra ataques auto-inmunes.
4. -Inducir el desarrollo de células beta con la expresión de genes de determinados tipos celulares o aumentar la inducción de dichas células a partir de las ya existentes induciendo factores de transcripción.

http://www.sediabetes.org/gestor/upload/revista/00009811archivorevista.indb.pdf#page=33

Ejemplo
  
Tema: Remisión en los modelos de diabetes tipo 1 mediante terapia génica con el  uso de un análogo de insulina de cadena única  
Tipo de terapia génica: Somática in vivo  
Gen: Pdx-1, NeuroD, Ngn3
 Vector: Virus adeno-asociado recombinante (rAAV)
Órgano a tratar: Hígado
 Vía de Administración: Inyección en la vena porta hepática del ratón
  Resultados: 
 Corto plazo: Normalizar la glucemia de los ratones diabéticos inducidos con estreptozotocina.  
Mediano plazo: remisión de la diabetes en ratas diabéticas inducidas con estreptozotocina durante un tiempo prolongado, sin efectos secundarios aparentes. 
Largo plazo: Puede tener valor terapéutico potencial para la curación de la diabetes autoinmune en seres humanos

 http://www.intermedicina.com/Avances/Clinica/ACL27.htm

 

http://www.revistaavft.com/avft_21_2_2002/4.pdf

Terapia con stem cell para diabetes 

Shapiro et al, demostraron que con terapia inmunosupresora sin glucocorticoides, combinada con un trasplante adecuado de una masa suficiente de islotes libres de xenoproteínas era posible mantener pacientes libres de insulina exógena y con un buen control metabólico por un periodo superior a un año. Se demostró un sistema que permitía seleccionar aquellas células que producían insulina, mediante la utilización de un antibiótico, que era posible obtener células productoras de insulina que normalizaban la glucemia en animales diabéticos durante mas de 40 semanas

Se debe tomar muy en cuenta un aspecto muy importante de todos estos protocolos, pues se debe emplear  estrategias que nos permitan seleccionar, de entre todas las células que están en el cultivo, aquellas células que producen insulina.

Para este paso se suele utilizar estrategias de selección clonal los cuales consiste en incorporar a las células un gen quimérico que hace que las células que expresan insulina sean resistentes a un antibiótico (neomicina) y tengan una actividad beta-galactosidasa (lo cual permite teñir de azul a 

las células que expresan la insulina)

Por último, para asegurarse que las células tienen todas las características posible de una célula beta el paso final es trasplantarlas a un modelo de animal diabético y ver que son capaces de normalizar la glucemia.

Bibiografia: http://ceupromed.ucol.mx/morfo/articulos/articulos/celmad.pdf

Transgenicos  de diabetes mellitus 

La diabetes no insulinodependiente es un desorden metabólico muy común en la actualidad. Comprende una variedad de síndromes con distintas etologías que afectan colectivamente del 1 al 6% de la población mundial. Además la diabetes incrementa el riesgo de desarrollo de arteriosclerosis prematura y aumenta la mortalidad por infarto de miocardio, enfermedad cerebro vascular y vascular periférica.

El objetivo de la investigación es obtener un animal transgénico no humano que sobreexpresa el gen P-enolpiruvato carboxiquinasa para su uso en el estudio de la diabetes mellitus y el desarrollo de aproximaciones terapéuticas a la enfermedad.

En la intervención nos referimos a un minigen obtenido tras substitución de intrones y exones del gen de la P-enolpiruvato carboxiquinasa (PEPCK) por el fragmento correspondiente de su propio cDNA a fin de poder diferenciarlo del gen endógeno de la PEPCK en un análisis por Southern blot del DNA aislado de un animal transgénico.

Por lo tanto la sobreexpresión de la PEPCK en animales transgénicos no humanos causa hiperglucemia, resistencia a la insulina 

  

Ventajas 

• Es posible introducir genes mutantes de humanos en ratones provocando así que padezcan enfermedades, con el fin de encontrar tratamientos sin la necesidad de experimentar con seres humanos.
• Los animales se pueden modificar de modo que tengan un crecimiento más rápido y resistan a las enfermedades. 
• Los animales de cría se utilizan para producir medicamentos y nutracéuticos. 
• Velocidad: se puede establecer una característica específica deseada en una generación e introducir nuevas características con el fin de reducir las necesidades alimenticias y de tratamientos médicos.
• Permiten realizar transplantes de órganos animales (xenotransplantes)

 
Desventajas 

•  la anatomía humana es mucho más compleja que la de los animales
• .La inserción de un trasgen puede alterar la expresión del genoma y por tanto provocar anomalías fisiológicas en el animal. 
• Transmisión de virus mediante xenotransplantes.
•  Los transgenes podrían transmitirse a la población silvestre a través de la reproducción normal.  Lugar de integración indeterminado (efecto de posición)

• Bibliográfia: http://ddd.uab.cat/pub/patents/2001/98420/ES2156460A1.pdf.

ADN recombinante en la naturaleza 

El DNA recombinante es una herramienta fundamental de la ingeniería genética, este contiene partes de genes de diferentes organismo, muchos de ellos de especies distintas. Estos se pueden cultivar en bacterias virus o levaduras para luego transferirlas a otras especies, incluidos plantas y animales. Estos animales y plantas obtenidos se conocen como transgénicos. En la naturaleza el DNA se recombina de forma natural mediante procesos como la reproducción sexual, la transformación bacteriana y la infección viral. 

El entrecruzamiento durante la meiosis I intercambia DNA de cada cromosoma materno con el DNA homologo del cromosoma paterno. Las bacterias poseen recombinaciones que hacen posible la transferencia de genes entre especies no afines, transformación,  es el proceso que permite a las bacterias capturar DNA libre del medio ambiente. También ocurre transformación cuando las bacterias capturan diminutas moléculas llamadas plásmidos.

 

ADN  recombiananter en diabetes 

Es una célula de ADN artificial integrada de manera deliberada in vitro por la desunión de secuencias de ADN provenientes de dos organismos distintos que normalmente no se encuentran juntos.

Estas técnicas se emplean para la síntesis de proteínas en gran escala, ya que podemos hacer que una bacteria produzca una proteína humana y lograr una superproducción, como en el caso de la insulina humana, que es elaborada por bacterias en grandes recipientes de cultivo, denominados biorreactores.

 

 

 

 

 

 

PASOS:

• Se aisló y se cortó el gen productor de la insulina humana del resto de ADN humano.
• Se insertó dicho gen en la bacteria Escherichia coli.
• Se potenció la multiplicación de las E. coli transgénicas que producían insulina en cultivos bacterianos para obtener un gran número de ella.
•   De esa población de E. coli se extraía la insulina producid

 
 Se fabricó gracias a la tecnología recombinante medicamento llamado Exubera, es una insulina de acción rápida humana producida por ADN recombinante en forma de polvo para ser inhalada. La insulina inhalable que al alcanzar el espacio alveolar, atraviesa los neumocitos por transcitosis, y llega a la circulación sanguínea. Pero que fue retirada del comercio por su alto costo, y por ser menos eficaz que la insulina inyectable.

Bibliografia:

• http://www.redalyc.org/pdf/1812/181220509063.pdf
• http://naukas.com/2012/01/05/exitos-transgenicos-la-insulina/ 

Novedades de investigación molecular para  diabetes 

Pruebas moleculares para insulino dependientes 

Se plantea realizar esta técnica para pacientes con Diabetes insulino dependiente a partir de un principio analítico denominado ELISA, en este se utilizan dos moléculas denominadas GAD e IA-2 en forma recombinante y en cantidades apropiadas, con el definimos el tipo de DM e cada paciente.

En los diabeticos, las células beta son agredidas por células el sistema inmune, por esto se generan autoanticuerpos específicos para los componentes moleculares de las propias células beta. Estos autoanticuerpos, también denominados "marcadores", comienzan a reproducirse mucho antes de que la enfermedad se manifieste. El método ELISA desarrollado trabaja mediante la detección de estos marcadores que se encuentran en la sangre, a través de dos autoantigenos recombinantes, algo alterados ex profeso respecto de las moléculas naturales y que se denominan Trx-GAD e IA-2ic.

La prueba fue desarrollada por El Laboratorio de Inmunoendocrinologia (LIE), dependiente de la Universidad de Buenos Aires y del CONICET.

La prueba molecular de la diabetes que se plantea, se caracteriza por ser económica, eficiente, además e no contaminar al medio ambiente en su realización.

Bibliografia:   http://www.agencia.mincyt.gob.ar/frontend/agencia/post/846.

Novedades de investigación molecular para DIABETES

PRUEBAS MOLECULARES : DIABETICOS INSULINOS DEPENDIENTES

Se plantea realizar esta técnica para pacientes con Diabetes insulino dependiente a partir de un principio analítico denominado ELISA, en este se utilizan dos moléculas denominadas GAD e IA-2 en forma recombinante y en cantidades apropiadas, con el definimos el tipo de DM e cada paciente.

En los diabeticos, las células beta son agredidas por células el sistema inmune, por esto se generan autoanticuerpos específicos para los componentes moleculares de las propias células beta. Estos autoanticuerpos, también denominados "marcadores", comienzan a reproducirse mucho antes de que la enfermedad se manifieste. El método ELISA desarrollado trabaja mediante la detección de estos marcadores que se encuentran en la sangre, a través de dos autoantigenos recombinantes, algo alterados ex profeso respecto de las moléculas naturales y que se denominan Trx-GAD e IA-2ic.

La prueba fue desarrollada por El Laboratorio de Inmunoendocrinologia (LIE), dependiente de la Universidad de Buenos Aires y del CONICET.

La prueba molecular de la diabetes que se plantea, se caracteriza por ser económica, eficiente, además e no contaminar al medio ambiente en su realización.

http://www.agencia.mincyt.gob.ar/frontend/agencia/post/846.

Prueba de tamizaje

La prueba de tamizaje a diferencia de la prueba común para detectar la diabetes, se diferencia enormemente debido a que en ésta trata de identificar individuos asintomáticos con riego a padecer diabetes. 

Entonces tenemos varias recomendaciones para proceder a realizarla pues la prueba de tamizaje se debe realizar a partir de los 45 años y con una frecuencia de 3 años en la población en general, este tamizaje de DM2 en la población general se debe hacer con Glucemia de Ayuno y por lo tanto de obtener una prueba de tamizaje positiva, se procederá a realizar una prueba confirmatoria.

El tamizaje de DM2 se realiza con glucemia de ayuno.La prueba confirmatoria se realiza a personas con sintomas como poliuria, polidipsia, polifagia, astenia o cetoacidosis, entro otras, es decir con una sospecha clinica. En ella se determinará la glucosa en sangre, la hemoglobina glicosilada (Hbalc), asi como los anticuerpos por método de ELISA.rueba de tamisaje 


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Conclusión: Costa Rica puede lograr la detección temprana y tratamiento oportuno de la Diabetes Mellitus tipo 2, por medio de un tamizaje en subgrupos poblacionales de alto riesgo. El esfuerzo ya se está haciendo con la estrategia oportunista. Este estudio demuestra que esta no solo se puede implementar efectivamente, sino que, además, puede realizarse con muy poco esfuerzo. Ahora bien, la organización del Sistema de Salud con base en la Atención Primaria, permitiría desarrollar otra de las estrategias de tamizaje para obtener una mayor cobertura sin alto costo, es decir, el tamizaje domiciliar. Logísticamente existen las condiciones para realizarlo; lo que se necesita es llevar a cabo un estudio comunitario controlado para ver su costo- beneficio. Si el resultado de este estudio es favorable, se podría implementar en toda Costa Rica como parte de la atención integral de la Diabetes Mellitus tipo 2, convirtiendo al país en pionero en el mundo en esta estrategia.




 http://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001-60022006000100004

Influencia epigenómica de la actividad / inactividad física en el origen de la Diabetes mellitus tipo 2

Contrariamente al modelo centrado en las mutaciones, el cual asume que alteraciones en la función son consecuencia de mutaciones somáticas o heredadas en la secuencia del DNA, el modelo epigenético implica una carencia de regulación de uno o más genes. Un componente crítico del epigenoma son los patrones de distribución de las citosinas metiladas en secuencias de dinucleótidos CpG. Tal metilación marca los genes para su inactivación al interferir con la unión de factores de transcripción sensibles a DNA metilado o bien al reclutar proteínas que agrupan complejos correpresores y deacetilasas de histonas en torno a la cromatina. Estas marcas epigenéticas son propagadas luego mitótica y en algunos casos meióticamente, resultando en una herencia estable de estados regulatorios. Hoy se sabe que la dieta u otros factores ambientales son un punto de control para la regulación de la expresión génica y que durante periodos críticos de desarrollo, la cromatina sería particularmente sensible a modificaciones epigenómicas. De esta manera una explicación epigenómica del origen fetal de las enfermedades crónicas del adulto parece razonable. La presente revisión explica cómo la actividad/inactividad física de la madre o de la progenie en etapas tempranas, puede predisponer a Diabetes mellitus tipo 2 en la vida adulta a través de este mecanismo.

http://www.cafyd.com/REVISTA/ojs/index.php/ricyde/article/viewArticle/239

Alteraciones en la traducción: microRNA en diagnostico de la diabetes

Alteraciones en la traducción: microRNA en diagnostico de la diabetes

En el Trascriptoma de un mamífero, un 3% es ARNm y el resto es ARN no codificante, en estos se incluyen los micro RNA, estos regulan la traducción de un RNA mensajero (ARNm) blanco, que inhibe su traducción, estabilizándolo o llevándolo a su degradación. En la diabetes los micro RNA se requieren para desarrollo el páncreas, regular glucosa, control de células beta-pancreáticas maduras, tienen importante papel en diferenciación de islotes de pancreáticos.

 La des-regularización en la biogénesis y función de los microRNA contribuyen al desarrollo de enfermedades humanas. Esto nos lleva a tomar al Micro RNA como novedosas huellas para detectar patologías, que en el caso de la diabetes, se estudiaron la presencia de miR-9, miR-29a, miR-30d, miR-34a, miR-124a, miR-146a, y miR-375, en pacientes con diabetes tipo 2 de diagnostico reciente, individuos prediabeticos y individuos suceptibles con tolerancia normal la glucosa.

 
Bibliografía:

Rico M, Vega G, Oliva D. Importancia de los microRNA en el diagnóstico y desarrollo de enfermedades. Med Inst Mex. 2014 Jan; 52(3).

 

TRANSCRIPCIÓN DE LA DIABETES : Diabetes tipo MODY

El término diabetes tipo MODY (Maturity Onset Diabetes in the Young) se acuñó, inicialmente, para un tipo de diabetes que se presenta en personas jóvenes, pero que no es dependiente de insulina. Hoy persiste esta denominación, pero se aplica a una diabetes congénita de herencia autosómica dominante, para la cual se han descrito por lo menos siete genes, de presentación variable en distintos grupos étnicos; es decir, un gen no se presenta en todas las poblaciones ni todas las variedades de diabetes monogénica que existen, se presentan en una misma población. La herencia dominante determina que se encuentre la enfermedad en más de 50% de los individuos afectados en tres generaciones, aunque muchas veces no se les reconoce como portadores de una diabetes monogénica. Algunos casos se califican como diabetes tipo 2 familiar y otros, como diabetes tipo 1 de alta incidencia familiar; pero cuando se hace un estudio específico de la familia, buscando mutaciones en los genes, se puede verificar que estos pacientes pertenecen a una variedad monogénica.

En la diabetes mellitus podemos encontrar algunas alteraciones en los factores de transcripción a nivel de los hepatocitos como por ejemplo:

El patrón nuclear del hepatocito uno alfa (FNH 1-alfa) se encuentra alterado, lo que ocasiona dificultades con los mecanismos dependientes del transportador 2 de glucosa; este FNH 1-alfa regula la expresión de factores de transcripción de receptores de membrana que controlan la secreción hormonal que participa en el metabolismo de nutrientes, tambien se han encontrado alteraciones a nivel de genes que codifican para enzimas como la glucocinasa alterando la glucólisis y por ende elevando los niveles de glucosa en sangre