Ejemplo de Terapia Génica en la Diabetes Mellitus

La terapia génica es un tratamiento alternativo que consiste en la transformación de las células del organismo mediante la introducción de ADN foráneo que contiene los genes que el individuo enfermo no tiene.

La administración fue realizada mediante unas simples inyecciones intramusculares en las patas traseras de los perros.

Éstas contenían vectores adenoasociados con los genes terapéuticos, en este caso, los encargados de la producción de insulina y glucoquinasa.

Por lo tanto, la terapia génica permite la producción y acción común de estas dos moléculas de manera que el organismo autorregula la captación de la glucosa de la sangre evitando su acumulación (hiperglucemia).

                                                        

                                      

Terapia génica en pacientes con diabetes tipo 2

Las células del hígado tienen un potencial muy grande para convertirse en una fuente de insulina en respuesta a los valores de glucosa puesto que tienen la capacidad de captar la concentración extracelular de glucosa y comparten con las células beta algunos de los componentes fisiológicos del sistema de detección de glucosa, como la glucocinasa y el transportador de glucosa GLUT-2.[1]

                                                             

Referencia:

• ELSEVIER; Terapia génica para curar la Diabetes: más allá de las células madres (Internet); (05/07/2016);  http://www.elsevier.es
• Sociedad Española de Dietética y Ciencias de la Alimentación; Terapia génica para la Diabetes (Internet); (05/07/2016); http://nutricion.org  

PREGUNTA
¿Podría usarse estas bacterias productoras de neurotransmisores para el tratamiento de enfermedades neuronales en las cuales intervengan los neurotransmisores?

Solo se ha identificado la primera cepa bifidobacteriana, la Bifidobacterium dentium, capaz de secretar grandes cantidades de ácido gamma-aminobutírico(GABA). Esta molécula es el principal neurotransmisor inhibidor del sistema nervioso central y el entérico
GABA es uno de los principales neurotransmisores inhibitorios del sistema nervioso central humano. Desempeña un papel en la regulación del dolor, y algunos medicamentos actuales del mercado  para aliviar el dolor tienen como diana los receptores GABA de las células neuronales. 

Terapia con Stem Cells en Diabetes Mellitus

La terapia con células madres adiposas es un tratamiento alternativo para ayudar a manejar la complicación de la Diabetes. Estas células pueden ayudar en la rehabilitación del cuerpo mediante la sustitución de células enfermas así como revertir la incapacidad de producir una respuesta favorabledel sistema inmunológico mediante la regeneración de nuevas células saludables.

                                                         

                                                                   

                                                           

Después del tratamiento se ha visto mejoras en los siguientes síntomas:

• mejor control de la glucemia.
• mayores niveles de energía.
• significativa disminución el en requerimiento de insulina.

                                                       

Referencias:
Zambrano G, Alavarez J; Terapia celular para la diabetes mellitus;Stem cells; México; 2009
http://stemcellsinmexico.com

Ejemplo de Transgénico en la Diabetes sus Ventajas y Deventajas

Antes de la aparición de la insulina humana actual, a los diabéticos se les administraba insulina de cerdos y vacas, estas insulinas eran muy parecidas a la humana aunque algunos de sus componentes (los aminoácidos) eran ligeramente diferentes y esto llevaba a la producción de una reacción inmune en contra de la insulina y terminaba siendo ineficaz.

La producción de insulina humana se consiguió gracias a la ingeniería genética. Los pasos para conseguir fueron:

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

                                             

  

Ventajas y desventajas de los transgénicos

Ventajas

• Posibilidad de incorporar características nutricionales distintas en los alimentos;
• Vacunas comestibles, por ejemplo: tomates con la vacuna de la hepatitis B
• Producción de nuevos alimentos;
• Lucha contra el hambre y la desnutrición;
• Alimentos con mayor cantidad de nutrientes o nuevos nutrientes, como el arroz dorado.

Desventajas

• Los antitransgénicos argumentan que los herbicidas asociados a los OGM, como el roundup son tóxicos.
• Consideran que no se han realizado estudios suficientes para garantizar la inocuidad de su consumo.
• Durante el proceso de ingeniería genética se usan genes que otorgan resistencia a antibióticos para identificar las células con la modificación deseada. Existe la preocupación de que dichos genes puedan ser transferidos a microorganismos, originando cepas resistentes a los antibióticos.
• La posibilidad de usar intensivamente insecticidas a los que son resistentes los transgénicos hace que se vean afectadas y dañadas las especies colindantes (no resistentes).
• Aunque no se ha observado, el movimiento anti-transgénico argumenta que los transgénicos pueden generar nuevas alergias.

  Referencias:

Esther S, Transgenicos que salvan vida, Soit.es, (25/06/2016), 2009

http://www.soitu.es

 
 

Ejemplo de ADN Recombinante en la naturaleza y ejemplo de ADN Recombinante artificial

Ejemplo de ADN Recombinante en la Naturaleza

Un ejemplo de ADN Recombinante que ocurre normalmente en la naturaleza,  es la Recombinación genética, la cual es un proceso que lleva a la obtención de un nuevo genotipo a través del intercambio de material genético entre secuencias homólogas de ADN de dos orígenes diferentes.

La información genética de dos genotipos puede ser agrupada en un genotipo mediante recombinanción genética. Por lo tanto está es otra forma efectiva de aumentar la variabilidad genética de una población.

Existen varios tipos de Recombinación genética en células eucariotas como:

• Recombinación homóloga
• Entrecruzamiento cromosómico
• Recombinación específica en sitio
• Recombinación no homóloga

    
                                                                

Referencias:

David R, Ingeniería genética, IVU(Internet),España,2015,http://www.ivu.org 

darwin.usal.es/profesores/pfmg/sefin/MI/tema10MI.html

        

Ejemplo de ADN Recombinante Artificial

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.

PASOS:

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

Se fabricó gracias a la tecnología recombinante medicamento llamado Exubera, es una insulina de acción rápida humana producida por ADN recombinate 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 fue retirada del comercio por su alto costo y por ser menos eficaz que la insulina inyectable.

                                               



Referencias:
Antonio G. R, María del Carmen, Ramos; Centro nacional de investigaciones científicas; Revista CENIC (Internet); Cuba; 2010; http://www.redalyc.org

Desconocido; Existos transgénicos; NAUKAS (Internet); Argentina; 2012; http://naukas.com                                                 

Prueba Molecular para Diabetes Mellitus

Microarrays de Expresión Genética

Forma parte de la Nanotecnología, cuando se utiliza estos microarrays o microchips se realizan de manera simultánea, decena de miles de reacciones en el espacio de un portaobjetos de microscopía. Una de las variantes más empleadas son los microarrays de expresión génica, en los que se analiza el ARNm aislado de una muestra biológica para determinar el nivel de transcripción de la totalidad del genoma denomindo transcriptoma.

El análisis de microarrays de ADN mostraron que CHOP es inducida po IL-1β más IFN-y, una combinación que aumenta la producción de NO. No inducida por la apoptosis a través de la vía de la tensión ER pero se ha demostrado que se produce en deficientes en p53 MG5 células micrigiales, macrófagos peritoneales y células primarias.

                                                       

• La DM tiene determinantes en la susceptibilidad genética que ese localiza en el llamado Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC) que seria responsable de aproximadamente del 40% de heredabilidad en la diabetes.
• Permite a los investigadores interactuar miles de genes simultáneamente utilizando un único chip.
• La gras subcutánea, viceral, adipocitos, músculo, páncreas y núcleos específicos en el hipotálamo en condiciones normales, se utiliza en el tratamiento de la exprexión génica en la obesidad y DM2.
• La aplicación de los microarrays para dilucidar el papel de la proteína de unión a retinol 4 como vínculo entre la obesidad y DM2
• Va más allá de los listados de genes individuales y utiliza los cocimientos existentes sobre interacciones entre genes para agruparlos en rutas metabólicas o procesos celulares.

Referencias:

José Ramón B. C; Nuevas herramientas para avanzar en la Genética de enfermedades prevalentes de la infancia; Unidad de Investigación en Endocrinología y Diabetes;Hospitla de Cruces, Barakaldo;(11/06/2016); http://www.avpap.org 2007.

José Manuel G, Marta L, Gema R; Nanomedicina; Cibt, Ceim; España (11/0/2016); 

http://www.madrimasd.org 2006.

Pruebas de Tamizajes y Pruebas Confirmatorias para la Diabetes Mellitus

PRUEBAS DE TAMIZAJE:

• Glucemia en ayunas                                                   
• Medición de la glucemia 2 horas post carga de glucosa
• Prueba de insulina en la sangre.  

 La glucemia en ayunas es la prueba más sencilla para el tamizaje oportunísta de Diabetes Mellitus en personas asintomáticas que por algún motivo acude a un servicio de salud.La  prueba de oro para el tamizaje de diabetes en estudios poblacionales siguen siendo la medición de la glucemia 2 horas post carga de glucosa. Es importante tener en cuenta que una prueba de tamizaje solo indica una alta probabilidad de tener DM y debe ser confirmada con una prueba diagnóstica.

 PRUEBAS CONFIRMATORIAS:

• Determinación de glucosa en sangre
• Diagnostico de hemoglobina glicosilada (Hba1c)
• Determinación de anticuerpo por método de ELISA

Otro método confirmatorio para la diabetes es el diagnóstico de hemoglobina glicosilada (HbA1c), la cual es una heteroproteína de la sangre que resulta de la unión de la Hb con glucosa libre. El resultado normal de esta prueba es de 4-6%, si el resultado es anormalmente superior  significa que los valores de glucosa en sangre no han sido regulados por un largo tiempo y podría causar complicaciones.

                                                            

Referencias:
Maria Guadalupe A.G, Asa Cristina L; Consideración sobre el programa de detención en la diabetes mellitus, Cad. Saude Publica; Rio de Janeiro (04/06/2016); 2010; Volumen 2 http://www.scielo.br 

Alteración en la Epigenética de la Diabetes Mellitus

La epigenética se define como aquellas modificaciones heredables de los genes que no se encuentran directamente determinados por la secuencia del ADN.

Se sabe que los factores ambientales pueden provocar modificaciones epigenéticas que son dependientes de cada tejido, pero se desconoce por el momento la regulación de dichos procesos.

Muchas modificaciones epigenéticas parecen estar influidas por factores ambientales, como el estrés, la dieta o ejercicio físico y otros relacionados con la obesidad, como la hiperglucemia, el estrés oxidativo, modulan los cambios epigenéticos y contribuyen a su plasticidad a lo largo de la vida, o a la vez otros factores originados por la actividad humana, como algunos metales pesados, pesticidas químicos ambientales.

                                                      

                                                    

Los principales mecanismos epigenéticos que regulan la expresión de los genes son:

• La metilación del ADN en citosinas seguidas por guaninas, su hipermmetilación suele acompañarse de una disminución de la expresión genética.
• Diversas modificaciones covalentes en aminoácidos terminales de las histonas, incluyendo, acetilación y metilación que son moduladas por enzimas. estas modificaciones postranscripcionales parecen afectar a la expresión genética a travéz de alteraciones en el grado de compactación de los factores de transcripción del ADN.
• Los RNAs no codificantes, entre los que destacan los micro RNAs, que regulan post-transcripcionalmente la expresión de genes mediante su emparejamiento con la región no traducida 3 del ARN mensajero y la consiguiente degradación de los transcritos.                                                            
                                                                 
  
  
  Referencias:
  
  Fermín I. Milagro Y. y J. Alfredo Martínez H. Epigenética en obesidad y diabetes tipo 2: papel de la nutrición, limitaciones y futuras aplicaciones [Internet].2004 [citado 31 Octubre 2015];49(1):23-26.Disponible en: 
  
  http://soched.cl/Revista%20Soched/3-2013/4.pdf