viernes, 8 de julio de 2016

¿Cómo se puede prevenir una enfermedad para la cual nuestra predisposición genética nos dice que la vamos o podríamos tener?

Existen tres factores que determinan nuestro estado de salud y que están fuertemente relacionados entre sí: el medio ambiente que nos rodea, nuestros hábitos o estilo de vida y nuestra predisposición hereditaria, cuya información (genes) almacenamos como ADN en cada una de las células que conforman nuestro cuerpo.

Siempre hemos asumido que ciertas enfermedades como el asma, la diabetes o incluso el cáncer eran consecuencia de nuestra predisposición genética. Sin embargo ahora sabemos, gracias a la epigenética, que esta premisa no es del todo cierta. Si bien esta predisposición genética, a priori, parece escapar de  nuestro control y no puede ser modificado a voluntad, estudios recientes han puesto de manifiesto que ciertos aspectos de nuestro estilo de vida (incluyendo nuestros hábitos alimenticios, de comportamiento, de actividad física o de consumo de alcohol o tabaco) tienen una marcada influencia sobre cómo se comportan nuestros genes. Dicho en otras palabras, podemos cambiar cómo se expresan nuestros genes a través de los hábitos que configuran nuestro estilo de vida.

Si bien la multitud de factores ambientales que pueden provocar estos cambios acontecen prácticamente en todas las células y en cualquier época de la vida, su influencia tiene una importancia extrema en la época prenatal, postnatal y educativa de los niños. Ello abre un campo inmenso de posibilidades en relación con la infancia, el desarrollo infantil, la prevención y la terapia de enfermedades. En este artículo abordaremos el concepto de epigenética y algunos ejemplos sobre hábitos que configuran nuestro estilo de vida y que han sido investigados en relación a su posible implicación como causa de enfermedad.

¿Qué es la epigenética?


La epigenética estudia cómo determinados factores medioambientales, condicionados por nuestros hábitos, son capaces de interaccionar con nuestros genes y modificar su función sin alterar su composición.
La difusión y aceptación popular del concepto de Epigenética se produce como consecuencia de estudios como los realizados sobre los niños nacidos dos o tres generaciones de madres-abuelas-bisabuelas durante el periodo de hambrunas que azotó Holanda durante la Segunda Guerra Mundial, que demostraron que los efectos derivados de este hecho se habían perpetuado a las generaciones siguientes, al igual que se ha observado en otras situaciones.

¿Qué hábitos pueden influir en nuestros genes?, ¿qué consecuencias pueden tener?

Algunos de nuestros hábitos como los relacionados con la forma en la nos alimentamos, el consumo de alcohol o tabaco, el medio donde vivimos o la práctica de ejercicio físico se han asociado a cambios o “marcas” epigenéticas implicadas en el desarrollo de una serie de enfermedades en humanos. Algunos ejemplos de estas enfermedades son el cáncer o las enfermedades cardiovasculares, respiratorias y neurodegenerativas. A continuación, abordamos los principales tipos de exposición ambiental que han demostrado su influencia epigenética:


Diversos estudios epidemiológicos han constatado la existencia de una estrecha relación entre el tipo de nutrición materna durante el embarazo y determinados efectos a corto plazo como el retraso de crecimiento intrauterino o, a más largo plazo, de diversas enfermedades crónicas de adultos, tales como la obesidad y la diabetes. Por ejemplo, una dieta rica en ácidos grasos poliinsaturados podría generar cambios epigenéticos sobre sustancias inflamatorias que están implicadas en procesos cancerígenos. Así mismo, hábitos alimenticios pobres en ácido fólico (presente en alimentos como verduras de hoja verde y legumbres) se han relacionado con un aumento de riesgo en el desarrollo de cáncer colorrectal. 

Son bien conocidos los efectos nocivos del consumo de tabaco y alcohol durante el embarazo en relación con el feto y con el desarrollo posterior y la vida adulta de los niños.  La exposición a ciertas sustancias ambientales, incluyendo el consumo de tabaco de forma previa a la gestación, se ha asociado con enfermedades como el asma que pueden explicarse mediante un mecanismo de regulación epigenética. 

Un estilo de vida sedentario, en el que escasean los hábitos saludables como la práctica de ejercicio físico, se ha asociado al aumento de riesgo de sufrir ciertas enfermedades, incluyendo el cáncer y la enfermedad cardiovascular.

La exposición a agentes presentes en el aire contaminado de nuestros núcleos urbanos, se ha asociado a un aumento en el riesgo de muerte y de complicaciones de enfermedades cardiorrespiratorias así como al cáncer de pulmón. Otras sustancias contaminantes como los hidrocarburos aromáticos (presentes en condimentos, perfumes o tintes orgánicos) se han asociado con un aumento del riesgo de sufrir leucemia aguda o mieloma múltiple.

Referencias Bibliográficas:

1. Martín Esther.  (sede Web).  2013 (acceso 8 de julio del 2016). Disponible en: http://fundrogertorne.org/salud-infancia-medio-ambiente/2013/09/03/los-habitos-pueden-modificar-nuestra-predisposicion-genetica-a-enfermar/

Artículo de Terapia Génica en la Salmonelosis

Terapia Génica en Salmonelosis

Un estudio revela que la modificación genética de la  Salmonella podría eliminar células cancerígenas, debido a que cepas de bacterias como la Salmonella entérica Typhimurium tienen la capacidad de colonizar tumores sólidos, además de mostrar un efecto antitumoral intrínseco. Sin embargo para utilizar la Salmonella como un arma contra el cáncer en los seres humanos, la comunidad científica debe encontrar un equilibrio entre lo que le permite matar el cáncer y la seguridad del paciente.

El estudio se basa en la modificación de los LPS de la Salmonella para hacer a la bacteria menos tóxica, de tal forma que al ser la bacteria inyectada, ésta no dañe las células normales y sanas; sino que mas bien colonice tumores y que después de entrar en las células cancerosas se vuelva tóxica.


 

Referencias Bibliográficas:

1. Madrid D. Realizar ingeniería genética en la Salmonella podría proporcionar una terapia anti cáncer. Diario medicocom (sede Web). 2015 (acceso 8 de julio del 2016). Disponible en: http://www.diariomedico.com/2015/04/14/area-cientifica/especialidades/microbiologia/realizar-ingeniera-genetica-salmonella-podria-proporcionar-terapia-anti-cancer

domingo, 3 de julio de 2016

Ejemplo de Terapia con Stem Cell en la Salmonelosis

La infección por Salmonella activa vías de señalización relacionadas con las células madre in vivo, ya que varias investigaciones demuestran que la infección bacteriana por Salmonella altera la expresión de Wnt y marcadores de células madre.

En este estudio se  demuestra que en el tracto intestinal después de la exposición a Salmonella typhimurium  aumenta la producción de  SCF (factor de células madres), lo cual resulta ser importante respuesta del tracto intestinal; además utilizando un modelo de asa intestinal de ratón, se detectaron mayores niveles de ARNm SCF a 2-4 horas después de estar en contacto con Salmonella, ésto se demostró mediante un examen de ELISA. Se determinó que los ratones que tienen mutaciones en los parches blancos (W) locus, que codifica la CF-receptor (c-kit), son significativamente más susceptibles a Salmonella.

También se observó que los niveles de mRNA  de Wnt3, 6 y 9 aumentaron significativamente en las células epiteliales intestinales por Salmonella e incluso datos de inmunotinción de Igr5, un marcador de células madre intestinal, muestra la ubicación de las células madre en la base de las criptas en los intestinos de ratones infectados con Salmonella, aparte de células madre intestinal, también se observó la presencia de las vías Wnt, Notch y Jagged 1. En conclusión, todos estos datos indican que la infección por Salmonella induce un cambio dinámico en las células madre.

 

Referencias Bibliográficas:

1. Gary R.Klimpel, Keith E. Langley, Jette Wypych, John S. Abramsfl Ashok K. Chopra, and David W. Niesel. (sede Web).  1996 (acceso 3 de julio del 2016). Disponible en: http://jem.rupress.org/content/184/1/271.full.pdf+html

domingo, 26 de junio de 2016

Ejemplo de Transgénico en la Salmonelosis; Ventajas y desventajas de los Transgénicos

Ejemplo de Transgénico en la Salmonelosis

En la actualidad los métodos convencionales de obtención de vacunas podrían ser sustituidos por sistemas vegetales transgénicos productores de la proteína recombinante. La ingesta oral de la planta transgénica permitirá la absorción intestinal y la posterior estimulación del sistema inmunitario del individuo. Estudios recientes demuestran que la ingestión oral de plantas transgénicas puede estimular una respuesta humoral protectora frente a diferentes agentes patógenos.



Es por esta razón que se está trabajando en el desarrollo de sistemas de expresión efectivos en bananas, las cuales se cultivan de forma generalizada en la mayoría de los países en vías de desarrollo y pueden ingerirse crudas, lo cual permitirá producir vacunas comestibles frente a enfermedades tales como: difteria, tétanos, tos ferina, sarampión, polio, tuberculosis, hepatitis B, fiebre amarilla, determinadas diarreas virales y bacterianas.



En relación a la salmonelosis , se están creando vacunas atenuadas mediante modificación genética; en donde se manipula el agente patógeno para eliminar su virulencia manteniendo su capacidad antigénica, brindando como ventajas: buena repuesta humoral y celular, no se requiere administración de gran cantidad del  patógeno y  no hay riesgo de reversión de la virulencia; además,  el uso de cepas recombinantes de microorganismos atenuados como el de la Salmonella, protegen a las vacunas orales de la degradación de los antígenos en el estómago e intestino antes de que puedan inducir una repuesta inmune.



Finalmente, es importante tener en cuenta que esta nueva forma de vacunación, empleando plantas transgénicas comestibles, es una estrategia muy beneficiosa especialmente para países en vía de desarrollo, los cuales carecen de infraestructura necesaria para la administración de vacunas convencionales que requieren refrigeración, material especializado para su administración, personal calificado, programas coordinados de salud, etc.1

Ventajas  de los Transgénicos 

1. Resistencia a insectos: Algunos alimentos transgénicos han sido modificados para hacerlos más resistentes a las plagas de insectos.
2. Protección ambiental: Oklahoma State University informa que el aumento de los cultivos y animales transgénicos a menudo requieren menos productos químicos, tiempo y herramientas, y esto puede ayudar a reducir la contaminación ambiental, las emisiones de gases de efecto invernadero y la erosión del suelo.
3. Alimentos más nutritivos: La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura reporta que algunos alimentos transgénicos han sido diseñados para ser más nutritivos en términos de contenido de minerales o vitaminas.2
4. Mejoras en el proceso industrial: Una gran versatilidad en la ingeniería, puesto que los genes que se incorporan al organismo huésped pueden provenir de cualquier especie, incluyendo bacterias. 
5. Ventajas en los consumidores y alimentos: Elaboración de vacunas comestibles, por ejemplo tomates con la vacuna de la hepatitis B.3

Desventajas  de los Transgénicos 

1. Reacciones alérgicas: Los alimentos transgénicos pueden presentar riesgos significativos de alergia para las personas, de acuerdo con la Universidad de Brown.
2. Eficiencia reducida de antibióticos: Algunos alimentos transgénicos han sido introducidos con características antibióticas para hacerlos inmunes o resistentes a enfermedades o virus, de acuerdo con la Iowa State University. Cuando se comen, estos marcadores antibióticos persisten en tu cuerpo y pueden hacer que los medicamentos antibióticos reales sean menos eficaces.
3. Transferencia de genes: Un riesgo constante de los alimentos transgénicos es que los genes modificados de los organismos pueden escapar a la naturaleza. La Universidad de Brown advierte de que los genes resistentes a los herbicidas de los cultivos comerciales pueden cruzar a la población de malezas silvestres, creando así "hierbas excesivamente malas" que son imposibles de eliminar con herbicidas.2
4. Posible impacto medioambiental: La desaparición de semillas naturales por la creación de semillas y plantas transgénicas que generan semillas a su vez transgénicas. Para solucionar este problema ha sido necesario incluso crear bancos de especímenes de semillas naturales.  
5. Posibles daños a la salud: Los antitransgénicos argumentan que los herbicidas asociados a los OGM, como el roundup son tóxicos.3

Referencias Bibliográficas:

1. Molina Muñoz Isabel María. (sede Web).  2008 (acceso 26 de junio del 2016). Disponible en: http://www2.uned.es/experto-biotecnologia-alimentos/TrabajosSelecc/IsabelMolina.pdf
2. Duvauchelle Joshua. (sede Web).  2016 (acceso 26 de junio del 2016). Disponible en: http://www.livestrong.com/es/ventajas-desventajas-alimentos-lista_21934/
3. Riol Ricardo y Macías Alfonso. (sede Web). 2014 (acceso 26 de junio del 2016). Disponible en: http://cmccareimunderriol.jimdo.com/men%C3%BA-menu/espa%C3%B1ol-1/ventajas-e-inconvenientes/

domingo, 19 de junio de 2016

Ejemplos de ADN recombinante en la naturaleza y de ADN recombinante artificial en la Salmonelosis

ADN Recombinante de Salmonella
Vacuna de Salmonella
Las vacunas tradicionales, normalmente requieren cultivar el microorganismo responsable de la enfermedad frente a la que se pretende inmunizar, pero existen muchos  inconvenientes con este tipo de enfoque, ya que no todos los microorganismos se pueden cultivar, se requieren de medidas estrictas en los laboratorios, la producción es muy cara, etc. 

Hoy en día, la tecnología del ADN recombinante permite nuevos enfoques para el diseño y producción de vacunas.  En el caso de Salmonella se ha experimentado quitarle ciertos genes no relacionados con la virulencia, pero que al desaparecer convierten a la cepa en atenuada (disminución de su virulencia en un millón de veces). Estos estudios han mostrado su efectividad en ovejas, bovinos, pollos y recientemente en humanos.

Las cepas de Salmonella atenuadas tienen la capacidad de invadir las células M de la mucosa intestinal y de migrar a las células linfoides del sistema retículoendotelial donde, en lugar de producir enfermedad, activan de forma eficaz las repuestas inmunes humoral y celular no sólo contra el microorganismo mismo, sino también contra aquellos antígenos heterólogos recombinantes que la bacteria puede expresar y transportar.

Científicos sugieren que Salmonella es una herramienta muy útil para enfrentar diferentes enfermedades producidas por microorganismos, al usarla como vector en la vacunación contra tétanos, difteria y pertusis, contra infeccione por Helicobacter pylori e incluso contra la malaria.1
 
ADN Recombinante en la Naturaleza

La recombinación genética es el proceso mediante el cual una hebra de material genético es rota y luego unida a una molécula de ADN diferente; es decir que se obtiene un nuevo DNA a partir de moléculas distintas; razón por la cual, la recombinación genética es una fuente fundamental de variabilidad genética. En la naturaleza la recombinación genética se presenta tanto en procariotas como en eucariotas.  

En los organismos procariotas la recombinación genética se produce mediante transferencia de fragmentos de ADN a una célula receptora, dependiendo del origen del ADN donador, se distinguen 3 procesos de recombinación:

1.- Transformación: la bacteria acepta y recombina su genoma con ADN libre en el medio.

2.- Transducción: no se necesita del contacto físico entre dos tipos de bacterias.  El ADN donador procede de un virus.

3.- Conjugación: es la transferencia del material hereditario de una bacteria donadora a una receptora, en este caso el ADN donador lo aporta un plásmido.

En los eucariotas la recombinación homóloga (entre fragmentos de ADN de secuencias homólogas) se produce durante la meiosis entre cromosomas homólogos.


En los vertebrados también hay un tipo de recombinación genética especial en las células B y T del sistema inmunitario, se la denomina Recombinación V (D) J, que es la responsable de generar la variabilidad de anticuerpos y de receptores de células T necesarias para la respuesta inmune.

Por otra parte, lo virus presentan una recombinación específica de sitio, es un tipo especial de recombinación homóloga que ocurre en regiones específicas, cortas y homólogas, existentes en ambos fragmentos a recombinar. Los virus utilizan este tipo de recombinación para integrarse en el genoma del hospedador.

La recombinación específica de sitio es utilizada en investigación como herramienta para la manipulación controlada de genomas.
Finalmente, en Biología Molecular, el termino recombinación se refiere también a la obtención de ADN recombinante artificial a partir de fragmentos de ADN de diferentes procedencias.2
 

Referencias Bibliográficas:

 

1. Gómez Óscar.Vacuna atenuada de Salmonella como vector de antígenos heterólogos (sede Web).  2000 (acceso 19 de junio del 2016). Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/267423618_Vacuna_atenuada_de_Salmonella_como_vector_de_antigenos_heterologos 

2. FIBAO (sede Web).  2014 (acceso 19 de junio del 2016). Disponible en: http://medmol.es/glosario/recombinacion/