Terapia genica y celular de Diabetes Mellitus

Las investigaciones cientificas intentan descubrir un tratamiento más directo para la diabetes mellitus que el uso de insulina sintetica, en el caso de la Diabetes tipo 1 se busca una introduccion del gen glut-1 que permita la produccion de insulina en las celulas b del pancreas y evitar que sean destruidas por el sistema inmune. En el caso de la diabetes tipo 2 se busca que la leptina interfiera disminuyendo el apetito y ademas la hiperinsulinemia. Los tratamientos celulares se da con la ingenieria de celulas madre del pa creas de la linea beta y diferentes a estas, ademas de con celulas adultas madre a partir de cordon umbilical.

Bibliografia:

http://www.cabimer.es/web/es/dept/ct/terapia-celular-de-la-diabetes-mellitus

http://www.analesranf.com/index.php/mono/article/view/949/937

http://www.abc.es/salud/noticias/curan-diabetes-perros-terapia-genica-14179.html

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/m/pubmed/22935803/

uso de trasgenicos en diabetes

El uso de animales transgenicos en la investigacion tanto como para entender el mecanismo patologico de la diabetes como para encontrar diferentes vias hacia una cura se desarrollan actualmente para acabar con este mal que afecta por lo menos a 1 de cada 10 habitantes. El mecanismo utilizado es la creacion de ratones transgenicos al insertar en ellos genes que los vuelvan hiperglucemicos induciendoles la enfermedad para asi conocer mejor la patologia , otros estudios realizados en ratones diabéticos  al insertar celulas madre  humanas los hacia capaces de formar nuevamente celulas B del pancreas para una mayor produccion de insulina que contrareste la hiperglucemia causada por la diabetes principalmente la de tipo 1. 

Bibliografia:
http://www.insidermedicine.com/archives/Researchers_successfully_use_stem_cells_to_reverse_diabetes_in_mice_6312.aspx

http://bvs.sld.cu/revistas/end/vol13_2_02/end09202.htm

http://m.physiologyonline.physiology.org/content/20/3/152.long

Sintesis de Insulina Recombinante

Los pacientes Diabeticos han sido tratados con insulina derivada de las células beta del páncreas de animales, pero debido a que algunos pacientes desarrollaron anticuerpos a esta los científicos desarrollaron insulina humana a partir del vector E.coli mediante la técnica del ADN recombinante. Como primer paso se debe  sintetizaron químicamente las cadenas de ADN con las secuencias correspondientes a las cadenas de glicocola y fenilalanina, siendo necesarias 63 nucleótidos para la primera y 90 para la segunda más un triplete para señalar el fin de la traducción y se añadió a cada gen el triplete correspondiente a la metionina.

Los genes sintéticos  se insertan por separado en el gen bacteriano responsable de la b-galactosidasa y presente en un plásmido, estos  se introducen en E. coli donde se multiplican, fabricando un ARNm que tradujo una proteína quimérica, en la que una parte de la secuencia de la b-galactosidasa estaba unida por una metionina a la cadenas de glicocola o de fenilalanima de la insulina. ninguna de las cadenas de insulina contiene metionina, esto se aprovecho para separar las cadenas de la insulina del resto de proteína quimérica rompiendola con bromuro de cianógeno que destruye la metionina. Después de purificadas, las cadenas de unieron mediante una reacción que forma puentes disulfuro.

Bibliografia:

• http://www.littletree.com.au/dna.htm
• http://www.iqb.es/d_mellitus/historia/historia07.htm
• http://med.unne.edu.ar/catedras/farmacologia/temas_farma/volumen2/cap25_insuli.pdf

ADN recombinante

Las técnicas moleculares han permitido mediante el ADN recombinante analizar un segmento de ADN, las proteínas que este codifica y como pueden ser suprimidos en caso de ser un organismo patógeno. En la naturaleza la recombinación de ADN se da en varios procesos como por ejemplo el crossing over, la reparación de fallas en la replicación de ADN, algunos virus utilizan esta vía para integrar su material genético en el ADN de la célula huésped. Otro ejemplo es la recombinación V (D) J que genera diversidad molecular a nivel de los anticuerpos. Este proceso se da en la preformación de los linfocitos B en la región variable del anticuerpo la cual recibe al antígeno.

Bibliografia:

• http://books.google.com.ec/books?id=HRr4MNH2YssC&pg=PA812&dq=recombinacion+de+adn&hl=es-419&sa=X&ei=CY6hUevwJ9b94AO39IDwAQ&ved=0CEcQ6AEwBA#v=onepage&q=recombinacion%20de%20adn&f=false
• http://books.google.com.ec/books?id=ajwHxb6peRkC&pg=PA364&dq=Recombinaci%C3%B3n+V(D)J&hl=es-419&sa=X&ei=LoyhUf34JLDi4AO9j4CYBQ&ved=0CFgQ6AEwBw#v=onepage&q=Recombinaci%C3%B3n%20V(D)J&f=false
• http://fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf5/index.htm

Pruebas Moleculares para Diabetes

El desarrollo de la Biología Molecular ha permitido usar las técnicas moleculares mas avanzadas para lograr el diagnostico de Diabetes. Entre estas técnicas están:

• Secuenciación Automática de ADN
• Analisis automatisado de Fragmentos de ADN (microsatélites, AFLP, extensión PCR, MLPA, SNP microarray)
• Análisis de PCR cuantitativa en tiempo real, incluyendo: Expresion de genes, SNP genotipificación y análisis de alta resolución de fusión
• ARN y el análisis de ADN 
• la generación de la sonda in situ
• Speed congenics
• Alto rendimiento de procesamiento SNP genotipificación

BIBLIOGRAFIA:
http://140.226.22.38/DERC/molecular.htm
http://140.226.22.38/DERC/molecular_guidelines.htm
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2728933/
http://www.jatit.org/volumes/research-papers/Vol27No1/6Vol27No1.pdf
http://www.fundaciondiabetes.org/adjuntos/03_2007%5C22.pdf
http://www.intechopen.com/books/type-1-diabetes-pathogenesis-genetics-and-immunotherapy/use-of-congenic-mouse-strains-for-gene-identification-in-type-1-diabetes

Niveles Moleculares afectados en la Diabetes

Nivel Genómico:

•  Mutación en gen de insulina ubicado en el brazo corto del cromosoma 15 (11p15

Nivel Transcripcional:

•  El PPAR-γ es un miembro de la familia de receptores nucleares ligados a factores de actividad transcripcional, y regula el nivel de glucosa sistémica y la homeostasis de los lípidos.

Nivel Traduccional:

•   Gen IR se encuentra en el brazo largo del cromosoma 19 (19q13)
• GLUT4

Nivel Postraduccional:

•  Error en el procesamiento de la proinsulina
• gen IR se encuentra en el brazo largo del cromosoma 19 (19q13)

Nivel Epigenético:

• El polimorfismo Leu72Met del gen de grelina ha sido asociado con la secreción de insulina.  Menor riesgo combinado con ejercicio dieta saludable.
• Alelo 12 Ala del gen pparγ2 – con buena dieta dan una mejoría en la sensibilidad a la insulina.
• Alelo12 mejor respuesta en la glucemia de ayuno después de un programa de ejercicio.
• El polimorfismo Pro12Ala puede influenciar la respuesta al ejercicio en DM2.
• Polimorfismo del gen IL6 ha sido asociado con DM2 e insulinorresistencia.
• Los efectos del ejercicio en la tolerancia a la glucosa y la glucemia de ayuno podrían ser influenciados por el polimorfismo G/C descrito en el nucleótido -174.
• Metilación en sus regiones promotoras en el gen de Glut4.

Bibliografía:

• http://www.medigraphic.com/pdfs/bioquimia/bq-2003/bq032d.pdf
• http://revistamedica.imss.gob.mx/index.php?option=com_multicategories&view=article&id=1764:polimorfismo-de-genes-relacionados-con-diabetes-tipo-2&catid=639:aportaciones-clinicas&Itemid=719
• http://www.cafyd.com/REVISTA/01601.pdf

Uso de PCR en Diabetes

El incremento de individuos que padecen   Diabetes en los últimos años a aumentado el interés de la investigación de las causas posibles de esta patología.  Herramientas moleculares como la Reacción en cadena de la Polimerasa (PCR) ha permitido encontrar un origen genético. Mediante el PCR se utiliza el ADN extraído del paciente para amplificar un gen considerado como marcador molecular utilizando primers específicos del gen. Un marcador molecular es aquel que participa en la vía de señalización, presenta polimorfismos o variantes genéticas expresadas en una enfermedad. Por ejemplo se encontró que el gen que codifica la Calpaína 10 presenta  los polimorfismos  SNP-43, SNP-19 y SNP-63; y estos se relacionaron con riesgo a desarrollar DT2.

Bibliografía:

• http://www.postgradoeinvestigacion.uadec.mx/Documentos/AQM/AQM2/MARCADORES%20MOLECULARES%20PARA%20EL%20DIAGN%C3%93STICO%20TEMPRANO%20DE%20LA%20DIABETES%20MELLITUS.pdf
• http://www.sediabetes.org/revista/revistaVerArticulo.asp?idrevista=81&idArticulo=435&pa=revistasAnteriores 

Relación entre Epigenética y Diabetes tipo 2

La Epigenética se refiere a las modificaciones en el ADN y cromatina que juegan un rol crítico en la regulación de varias funciones genómicas, relaciona la secuencia de nucleotidos del ADN con el ambiente en el que nos desarrollamos desde el intrauterino, e incluso el de nuestros ancestros. Del medio ambiente  dependerá la metilacion de genes, funcionando este procedimiento como un interruptor que podría causar enfermedades como cáncer  El papel de la epigenética  o es muy claro en las enfermedades crónicas como la diabetes pero se presume que factores como la falta de alimentación en el embarazo, la inactividad física y la mala nutrición en etapas temprana de la vida predisponen el riesgo de Diebetes tipo 2. Los genes involucrados en el metabolismo serian los afectados como por ejemplo el gen GLUT 4, el cual favorece el movimiento de glucosa desde la sangre a los tejidos. Un claro ejemplo se da en investigaciones alrededor del mundo que comprueban que recién nacidos con bajo peso al nacer tienen un mayor indice de resistencia a la insulina, eso se comprueba con estudios de gemelos monocigoticos que tienen un porcentaje de 90% de concordancia de la influencia epigenética , no así dicigoticos que tienen tan solo un 37%.

BIBLIOGRAFIA:

http://www.epigenetica.org/?page_id=150
http://www.cafyd.com/REVISTA/01601.pdf

Pro-insulina y Diabetes

El gen de la insulina  se encuentra en el cromosoma 11 , la molécula precursora  en la traducción de la insulina es la pre-pro-insulina . Este péptido se sintetiza a partir de ARNm de las células β del páncreas .La presencia de una secuencia señal en el extremo amino terminal de la cadena polipeptídica en la vía de síntesis, encamina al precursor hacia el retículo endoplásmico, en donde se forma el verdadero precursor, la pro-insulina  la cual se transforma en insulina mediante proteólisis limitada en el retículo endoplásmico y en el aparato de Golgi, donde sera almacenada en vesículas hasta que se produzca un estimulo de aumento de glicemia y se libere como insulina a la sangre. La pro- insulina en sangre se mide para  averiguar el riesgo de diabetes tipo 1 o tipo 2 ya que las personas con diabetes tipo 1 y tipo 2 tienen  niveles de pro-insulina más altos que lo normal. Ademas en el caso de etapas crónicas de Diabetes tipo 2  ayuda a determinar mejor el tratamiento e incluso permite diagnosticar enfermedades cardíacas. El nivel normal de pro-insulina es de 3 a 6 pmol/L.

Bibliografía:

http://healthlibrary.bannerhealth.com/Spanish/RelatedItems/167,proinsulin_blood_ES

http://www.mcgraw-hill.es/med/recursos/capitulos/8448606426.pdf

La diabetes tipo 2 y los Factores de Transcripción

La Diabetes tipo 2 se puede producir por un secrecion inadecuada de insulina en las células β  del páncreas que son las que regulan el nivel de glucosa en sangre, esto depende de la expresion de ciertos genesque son activados o suprimidos por  de factores transcripcionales, los cuales son proteínas que participan en la regulación de la transcripción de mRNA al unirse a secuencias específicas en los promotores y otros elementos cis de un gen determinado.  Entre estos están :

• -Activadores Transcripcionales: PDX1 ,FOXA2, MafA, NeuroD1,HNF1α  ,HNF4α, Pax6,Nkx2.2, Nkx6.1.
• -Represores Transcripcionales: FOXO1,Pax4,Nkx2.2, Nkx6.1

Otra causa de diabetes tipo 2 puede ser la resistencia a la insulina, es decir una inadecuada captación de insulina por parte de las células, esto se puede dar por mutaciones  en :

• Gen que sintetiza proteina IRS
• Receptor de insulina ENPP-1
• Receptor GLUT4

Bibliografia:

http://www.artemisaenlinea.org.mx/acervo/pdf/revista_investigacion_clinica/factores%20transcripcionales.pdf

http://www.youtube.com/watch?v=COuYkv-TFiE

http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0019462

Genes asociados con Diabetes tipo 2

La Diabetes tipo 2 es una enfermedad multigenica, es decir con presencia de mutaciones en más de un gen ocasionando así una enfermedad multifactorial y compleja. Se ha descubierto entre 250 genes involucrados con la susceptibilidad a la diabetes, de los cuales aquellos más importantes son los que presentan relación con la codificación para  proteínas involucradas en la señalización de la insulina, síntesis del glucógeno,  transporte de la glucosa,  síntesis y absorción de los ácidos grasos y en la diferenciación de los adipocitos. Entre estos están CAPN10 ,  PPAR-γ2, PPARGC1A , UCP-1, UCP-2, UCP-3 , IRS-1, SUR1, GRELINA, ADIPO.

    Bibliografia: 

http://www.nature.com/nm/journal/v7/n3/fig_tab/nm0301_277_F1.html

http://revistamedica.imss.gob.mx/index.php?option=com_multicategories&view=article&id=1764:polimorfismo-de-genes-relacionados-con-diabetes-tipo-2&catid=639:aportaciones-clinicas&Itemid=719

http://computo.sid.unam.mx/Bioquimica/PDF/2005/03/g_81-86_GenesDT2.pdf

Prueba de Tamizaje y Confirmatoria de Diabetes

Los Triada clásica de la Diabetes  la constituyen la poliuria, polidipsia y polifagia; estos signos representan la parte inicial del diagnóstico de la Diabetes Mellitus pero debido a la presencia de pacientes asintomáticos se realizan tres pruebas de tamizaje: Glucosa sanguínea en ayuno, tolerancia oral a la glucosa y glucosa sanguínea a cualquier hora del día . Valores superiores a  126 mg/dl, 200 mg/dl, 200 mg/dl correspondientes a cada prueba deben ser confirmados por el médico repitiendo la prueba de glucosa en ayunas o la prueba de Tolerancia a la glucosa en un diferente día.

Webgrafía:

http://www.bd.com/mexico/diabetes/main.aspx?cat=3258&id=3279

Alimentación y Diabetes

La Diabetes en la Práctica Clínica

Bienvenidos

Este blog tiene como fin el permitir mediante la aplicación de la tecnología la explicación de diversos aspectos de un padecimiento de gran incidencia en la población mundial que aumenta en proporciones alarmantes ; la Diabetes Mellitus utilizando la biología molecular como el elemento clave de comprensión para ello.