Terapia génica

Aproximaciones de terapia génica para la diabetes tipo 1

En este caso, se trata de una terapia génica somática, in vivo, que usa como estrategia la terapia sustitutiva, es decir que tiene como fin la producción de insulina por un tejido extrahepático. Los genes terapéuticos que se usan son: el gen de la insulina y gen de la glucocinasa (GK), los cuales son transferidos a las células diana, las células musculares, mediante in vector viral no integrativo, el vector adenoasociado (AAV), cuya característica es que permite expresar genes exógenos durante largos períodos cuando se manipulan tejidos con baja tasa de replicación como lo es el músculo esquelético. Se ha demostrado la eficacia de esta terapia génica en ratones diabéticos y se ha iniciado un estudio en perros para determinar sus efectos a largo plazo, seguridad y viabilidad.

Generación de un sensor de glucosa en el músculo esquelético

Imagen tomada de:
http://www.sciencedirect.com.sci-hub.org/science/article/pii/S1134323010610022

Bibliografía:
Ayuso E, Mann C, Anguela X y Bosch F. (Internet). 2009. (actualizado 2015; citado 2 de Julio de 2015). Disponible en: http://www.sciencedirect.com.sci-hub.org/science/article/pii/S1134323010610022

Terapia con Stem Cells

Terapia de células madre mesenquimales en la diabetes mellitus tipo 1 y sus principales complicaciones: de los resultados experimentales a la práctica clínica

Estas células madre se pueden aíslar de la médula ósea, tejido adiposo, pulpa dental, placenta, gelatina de Wharton o cordón umbilical; pueden ser rápidamente expandidas ex vivo. Son hipoinmunogénicas, por lo que es factible el transplante. Al administrarse sistémicamente migran selectivamente, se injertan en el tejido dañado y se diferencian en células productoras de insulina. Limitan la inflamación en el tejido dañado. Producen factores tróficos que protegen las células del parénquima de la apoptosis y promueven la proliferación y diferenciación de precursores endógenos.

Células madre mesenquimales en la regeneración de células B pancreáticas

Imagen tomada de:
http://omicsonline.org/open-access/mesenchymal-stem-cell-therapy-in-type-diabetes-mellitus-and-its-main-complications-from-experimental-findings-to-clinical-practice-2157-7633.1000227.pdf

Bibliografía:
Ezquer M, Arango M, Giraud M y Ezquer F. (Internet). Journal of stem cell research and therapy, Chile; 2014 (actualizado 2015; citado 28 de Junio de 2015). Disponible en: http://omicsonline.org/open-access/mesenchymal-stem-cell-therapy-in-type-diabetes-mellitus-and-its-main-complications-from-experimental-findings-to-clinical-practice-2157-7633.1000227.php?aid=30007

Ejemplos de transgénicos

Modelos de ratones transgénicos para la DM tipo 1

1. Ratones transgénicos RIP-HA: expresan hemaglutinina de una cepa de virus de la gripe específicamente en sus células B.
2. Ratones transgénicos GP: expresan la glicoproteínas del virus de la coriomeningitis linfocítica.
3. Ratones transgénicos que expresan citoquinas: producidos mediante microinyección.
4. Ratones transgénicos que expresan antígenos MHC clase I H_2K, clase II IE y la clase II IA.

Producción de un ratón transgénico

Bibliografía:

Miyazaki J y Tashiro F. (Internet). Instituto de Investigación Animal de Laboratorio, Inglaterra; 1993 (actualizado 2015; citado 18 de Junio de 2015). Disponible en: http://ilarjournal.oxfordjournals.org/content/35/2/37.full

Imagen tomada de:

http://www.quimicaviva.qb.fcen.uba.ar/contratapa/aprendiendo/capitulo15.htm

Recombinación de ácidos nucleicos

Ejemplo de recombinación de ácidos nucleicos en la naturaleza

Recombinación de un sitio específico

Un ejemplo de esto es la integración de ADN bacteriófago en el cromosoma de la bacteria Escherichia coli. El ADN mencionado es una molécula lineal en el fago normal; entonces, primero forma un círculo y luego se escinde por la enzima integrasa en el sitio de unión del fago. Un sitio similar en el cromosoma bacteriano se corta por la integrasa y posteriormente el ADN del bacteriófago es integrado en el cromosoma de la bacteria Escherichia coli.

Recombinación de un sitio específico

Ejemplo de ADN recombinante aplicado en la diabetes mellitus tipo 1

La insulina humana es un ejemplo de ADN recombinante; el proceso para formarla es el siguiente:

1. Aislar de un cromosoma humano, el gen para producir la insulina.
2. Retirar el plásmido de una bacteria y cortarlo usando enzimas.
3. Insertar en el anillo plasmídico el gen dela insulina humana;en ese momento el gen de la insulina humana está recombinado con el plásmido de ADN bacteriano.
4. El plásmido recombinado se inserta en una nueva bacteria.
5. La bacteria se reproduce y por ende también lo hace el gen de la insulina humana.
6. Las bacterias producen insulina, misma que se reúne y se purifica.

Bibliografía:

Roberts R. (Internet). 2012. (Actualizado 2015, Citado 6 Junio  de 2015). Disponible en: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/421900/nucleic-acid/256762/Site-specific-recombination

Explore more Genetic Engineering. (Internet). 2004. (Actualizado 2015, Citado 6 Junio de 2015). Disponible en: http://www.iptv.org/exploremore/ge/what/insulin.cfm#1

How products are made. (Internet). 2015. (Actualizado 2015, Citado 6 Junio de 2015). Disponible en: http://www.madehow.com/Volume-7/Insulin.html

Imágenes tomadas de:

http://fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf5/p03.htm

http://almez.pntic.mec.es/~jrem0000/dpbg/4eso/tema5-6/3.jpg

Microarray de proteínas

Título: Identificación de nuevos autoanticuerpos en pacientes diabéticos tipo 1 utilizando una proteína de microarrays de alta densidad.

En este caso, los microarrays de proteínas plataforma versión 5.0 contienen manchas duplicadas de 9480 proteínas humanas N-terminal de glutation S-transferasa-etiquetados impresos sobre un portaobjetos de nitrocelulosa; estos se conocen como moléculas sonda y son marcadas con un colorante fluorescente. Con este método se seleccionaron 2 nuevos autoanticuerpos, seguido de la tinción de inmunofluorescencia de páncreas para investigar la expresión de autoantígenos en dicho tejido y por último la prueba de validez por ELISA.

Arrays de proteínas

Bibliografía:

Kyung B, Chae S, Kim K, Jueng M, Kim E, Heon S,... y Soo K. (Internet). 2014. (actualizado 2015, citado 31 Mayo de 2015). Disponible en: http://diabetes.diabetesjournals.org/content/63/9/3022.full

Imagen tomada de:
http://contenidos.institutoroche.es/images/nanoproteomica_figura2.jpg

Análisis de PCR

Título: Enterovirus ARN se encuentra en las células mononucleares de sangre periférica en la mayoría de niños diabéticos tipo 1

Objetivos:

1. Detectar EV-ARN en las células mononucleares de sangre periférica y estudiar la aparición de infecciones EV en una cohorte de 1 año de diagnóstico reciente de niños diabéticos tipo 1 y sus sujetos de control emparejados.

2. Estudiar la propagación de la infección EV intrafamiliar mediante el análisis de los hermanos de los niños diabéticos de tipo 1

Tipo de muestra: sangre periférica (muestra compleja)

Ácido nucleico: ARN viral

Pasos de extracción: Kit QIAamp Viral RNA Mini

Gen a amplificar: genes DRB1 y DQB1

Tipo de PCR: RT-PCR

Pasos PCR:

D        94 grados Centígrados        30 s             40 ciclos

H        45 grados Centígrados        30 s

E        72 grados Centígrados        60 s

Visualización: EFO

Bibliografía:

Yin H, Berg A, Tuvemo T y Frisk G. (Internet). 2002 (actualizado 2015; citado 31 de Mayo de 2015). Disponible en: http://diabetes.diabetesjournals.org/content/51/6/1964.full

Imagen tomada de:
http://www.cultek.com/index.asp?p=noticia&id_new=43

Pruebas de tamizaje

Prueba de tamizaje

Consiste en detectar anticuerpos de ácido glutámico descarboxilasa (GADAs) y anticuerpos de antígeno-2 de los islotes (IA-2As); sin embargo estas pruebas no son recomendadas debido a que no existe un tratamiento aceptado para los pacientes que son diagnosticados en la fase asintomática.

Pruebas confirmatorias

• Prueba de hemoglobina glicosilada (A1C): si es igual o mayor a 6.5%.
• Prueba de azúcar en la sangre al azar: si es igual o mayor a 200 mg/dl.
• Prueba de azúcar en la sangre en ayunas: si es igual o mayor a 126 mg/dl.

Valores de hemoglobina glicosilada

Bibliografía:

Patel, P y Macerollo, A. (Internet). Ohio; 2010 (actualizado 2015; citado 24 de Mayo de 2015). Disponible en: http://www.aafp.org/afp/2010/0401/p863.html

American Diabetes Association. (Internet). 2002 (actualizado 2015; citado 24 de Mayo de 2015). Disponibleen: http://care.diabetesjournals.org/content/25/suppl_1/s21.full

Canadian Diabetes Association Clinical Practice Guidelines Expert Committee. (Internet). Canadá; 2013 (actualizado 2015; citado 24 de Mayo de 2015). Disponible en: http://guidelines.diabetes.ca/browse/Chapter4

Khardori, R (Internet). (Internet). Griffing G; 2015 (actualizado 2015; citado 24 de Mayo de 2015). Disponible en: http://emedicine.medscape.com/article/117739-workup

Mayo Clinic (Internet). 2014 (actualizado 2015; citado 24 de Mayo de 2015). Disponible en: http://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/type-1-diabetes/basics/tests-diagnosis/con-20019573

Imagen tomada de:

https://tono7.files.wordpress.com/2007/07/cardback_grande.jpg

Alteraciones en la traducción

La reacción autoinmunitaria en contra de las células b del páncreas está dada porque falla el siguiente proceso: el mRNA de las cadenas a y b que forman el CMH-II se traduce en los ribosomas del REr y en el lumen de este organelo se ensamblan. El CMH-II se une a la cadena invariante que protege el sitio que ocupará el antígeno, favorece su salida del retículo y lo lleva a los endosomas que tienen los péptidos antigénicos. Finalmente, la vesícula que transporta el CMH-II se fusiona con la membrana celular y emerge el complejo CMH-II unido al péptido antigénico.

Expresión del complejo peptídico MHC II en la superficie celular

Bibliografía:

Universidad de Granada (Internet). España: Enrique Iáñez;  1999 (2015; citado el 10 de Mayo de 2015). Complejo Mayor de Histocompatibilidad MHC. Disponible en: http://www.ugr.es/~eianez/inmuno/cap_08.htm

Universidad de Granada (Internet). España: Enrique Iáñez; 1999 (2015; citado el 10 de Mayo de 2015). Procesamiento y presentación de antígenos. Disponible en: http://www.ugr.es/~eianez/inmuno/cap_09.htm

Vega Gloria. Complejo Mayor de histocompatibilidad. Medigraphic (Internet). 2009 (citado el 10 de Mayo de 2015); Vol 52 No 2: 2-3. Disponible en: http://www.medigraphic.com/pdfs/facmed/un-2009/un092j.pdf

Imagen tomada de:

http://ladiabetes.webnode.com/genetica-y-metabolismo/mhc/

Alteraciones en la transcripción

En la activación transcripcional de los genes MHC II se han identificado 4 elementos reguladores presentes en los promotores de estos genes; de los cuales, el elemento X debe unirse al transactivador de clase II (CIITA) para incrementar la estabilidad de esos complejos y potenciar la iniciación de la síntesis de mRNA. Además, la expresión de MHC II esta regulado por citokinas, es así que IFN γ induce la expresión de CIITA e incrementa la expresión de MHC II; sin embargo, puede hacerlo incluso en células no presentadoras de antígenos, entre ellas las células beta del páncreas.

Bibliografía:

Acta Médica Colombiana (Internet). Colombia: Vásquez G, Patiño E, García L y Barrera L; 2011 (actualizado 2015; citado 17 Mayo de 2015). Disponible en: http://www.actamedicacolombiana.com/anexo/articulos/02-2001-06.htm

Universidad de los Andes Venezuela (Internet). Venezuela: Cova A; 2015 (actualizado 2015; citado 17 Mayo de 2015). Disponible en: http://webdelprofesor.ula.ve/medicina/jacova/docencia/MHC_guia.pdf

Imagen tomada de:
http://webdelprofesor.ula.ve/medicina/jacova/docencia/MHC_guia.pdf

Alteraciones epigenéticas

Los microRNAs son pequeñas moléculas que regulan negativamente la expresión génica y han estado implicados en la destrucción autoinmune de las células B del páncreas en la DM 1, al causar alteraciones en las células T que son reguladoras de la enfermedad autoinmune. 

Se han medido los cambios de la expresión de miRNAs en las células T reguladoras en individuos con DM 1 y se encontró que  miR-510 fue significativamente sobre regulado, y que miR-191 y miR-342 fueron poco regulados, en comparación con los miRNAs de las células T de individuos sanos.

                                           Mecanismo de acción de un microRNA

Funcionamiento de un microRNA

Bibliografía:

Fernández S, Taft R y Mattickk J. MicroRNAs in B-cell biology, insulin resistance, diabetes and its complications. Diabetes (Internet). 2011 (citado 2 de Mayo de 2015); Volumen 60; páginas 1-5. Disponible en: http://diabetes.diabetesjournals.org/content/60/7/1825.full.pdf+html

Imagen tomada de:

http://www.longevinex.com/articles/wp-content/uploads/microRNA.jpg

Video tomado de:

https://www.youtube.com/watch?v=_gtRMV0pn80

Factores genéticos

El principal gen de predisposición para DM tipo 1 está en el brazo corto del cromosoma 6, en la región HLA, la cual contiene genes que codifican las moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC) clase II, que participan en el inicio de la reacción inmunitaria. Además, como mínimo 10 loci genéticos distintos contribuyen a la susceptibilidad; entre los loci recién identificados están los polimorfismos en la región del promotor del gen de la insulina, gen CTLA-4, el receptor de interleucina 2, IFIH1 y PTPN22.

Bibliografía:

Powers A. Diabetes mellitus. En: Braunwald E, Fauci A, Hauser S, et al, editores. Harrison principios de medicina interna. Vol 2. 17a ed. México: McGraw-Hill; 2009. p. 2275-2304

Salas F, Santos JS y Pérez F. Genética de la Diabetes mellitus tipo 1. Rev. chil. endocrinol.  (Internet). 2013 (citado 26 Abril de 2015); 6 (1): 15-22. Disponible en: http://soched.cl/Revista%20Soched/1_2013/art_3_1_2013.pdf 

Imagen tomada de:

http://www.cancer.gov/espanol/pdq/tratamiento/TCHinfantil/HealthProfessional/page3#figure_83_e

Definición

La diabetes mellitus tipo 1 es el resultado de la deficiencia completa o casi total de insulina, debido a la interacción de factores genéticos, ambientales e inmunológicos, que culminan en la destrucción de las células beta del páncreas, productoras de insulina. La deficiencia de insulina puede darse por la destrucción autoinmunitaria de las células mencionadas, o bien por mecanismos no inmunitarios desconocidos.

Bibliografía:

Powers, A. Diabetes mellitus. En: Braunwald E, Fauci A, Hauser S, et al, editores. Harrison principios de medicina interna. Vol 2. 17a ed. México: McGraw-Hill;2009. p. 2275-2304.

Imágenes tomadas de:
http://www.shutterstock.com/s/%22diabetes+mellitus%22/search.html?page=1&inline=85311298

http://www.scilogs.de/blogs/gallery/28/Progressive%20Betacell-dysfunction.jpg

Bienvenidos a mi blog

Yo escogí la diabetes mellitus porque esta enfermedad con el pasar del tiempo está afectando a un mayor número de personas en el país, razón por la cual ha llegado a ser la primera causa de mortalidad, así lo demuestran los estudios realizados por el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC), es por eso que me interesa conocer más a fondo cómo se desarrolla y todos los cambios que poco a poco se dan en el organismo de quienes la padecen.

Anuario de estadísticas realizado por el INEC: 

http://www.ecuadorencifras.gob.ec/documentos/web-inec/Poblacion_y_Demografia/Nacimientos_Defunciones/Publicaciones/Anuario_Nacimientos_y_Defunciones_2013.pdf