TERAPIA EPIGENÓMICA PARA EPOC

Se ha descubierto la incidencia que puede tener los factores epigenómicos dentro de la variabilidad de una enfermedad, como es el caso de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. En tal contexto se ha analizado en relación con la comorbilidad que puede tener. 

REFERENCIAS:

1.- https://www.archbronconeumol.org/es-epigenetica-propension-atrofia-muscular-epoc-articulo-S0300289616303350

TECNICAS DE EDICIÓN GENÓMICA PARA ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRÓNICA

 Edición de genes usando CRISPR-Cas9 para el tratamiento del cáncer depulmón

 

 

Referencias: 

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5335857/

http://jtd.amegroups.com/article/view/14082/11933  

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0041008X17302831?via%3Dihub

TERAPIA CELULAR PARA ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRÓNICA

Las células  madre / estromales mesenquimales (MSC) tienen propiedades antiinflamatorias y antifibróticas debido a la secreción de varias citoquinas y factores solubles, que afectan a una variedad de células inmunes y promueven la regeneración de los tejidos

TIPO DE STEM CELLS:

• Estromales Mesenquimales
• Multipolares

MÉTODOS DE OBTENCIÓN:

• Recolección de la médula ósea
• Leucocitaféresis 

RESULTADOS:

• Reducción de la fibrosis
• Reducción de la inflamación, factores de necrosis tumoral

USOS:

• Tratamiento de enfermedades pulmonares porque promueve la regeneración del tejido afectado y mejora función pulmonar

DATOS:

• La eficiencia puede mejorarse si las células son modificadas genéticamente para expresar inhibidor de la alfa 1 antitripsina.

REFERENCIAS:
1.-  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28675062
2.-  http://err.ersjournals.com/content/26/144/170044
3.- http://jim.bmj.com/content/66/4/739 

TRANSGÉNICO ANIMAL PARA ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRÓNICA

Los animales transgénicos han servido en multiples estudios para determinar muchos aspectos de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Entre los animales más usados han sido por mucho el ratón y las cobayas. Uno de los ejemplos más importantes son los ratones debido al conocimiento de su genoma  y la facilidad de conseguirlos, asi como su bajo costo.
 
Antes de la llegada de la ingeniería genética dirigida ya existían algunas cepas mutantes de ratones C57BL/6 caracterizadas por desarrollar enfisema espontáneo. En base a esto se determinó: 

Además se pudo identificar varios factores en relación con:

• Una de las primeras aplicaciones de la tecnología transgénica a la EPOC fue la sobreexpresión constitutiva de la colagenasa-1 (MMP-1) humana en ratones
• Ausencia de la elastasa neutrofílica (NE), que parece proteger también del desarrollo de enfisema inducido por el consumo de tabaco
• Ratones knock-out para la proteínaD del surfactante pulmonar (SP-D), que presentan activación de macrófagos, producción de MMPs y agrandamiento de los espacios aéreos
• Deficiencia del inhibidor de metaloproteasas (TIMP-3), que parece combinar el agrandamiento de los espacios aéreos con el desarrollo progresivo de enfisema
• Ratones propensos al desarrollo de enfisema, a los que se les han eliminado los genes murinos de A1AT y han sido reemplazados por genes, ya sean normales o deficientes de A1AT humana  

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS TRANSGÉNICOS  

VENTAJAS: 

1. Búsqueda de mejores tratamientos, terapias y procedimientos diagnósticos para las enfermedades, animales valiosos para la ciencia
2. Aplicaciones múltiples: mejoran investigación básica, benefician la producción animal y modificar especificamente características de productos alimenticios
3. Desarrollar ensayor de seguridad de vacunas y productos químicos
4. Estudio del desarrollo de las enfermedades
5. Aporte en la producción de fármacos, donación de órganos y tejidos
6. Creación de bancos genéticos para evitar extinción de especies.

DESVENTAJAS: 

1. Se pone en riesgo el patrimonio genético que garantiza la biodiversidad
2. Se pueden desencadenar reacciones alérgicas o hipersensibles como consecuencia de la presencia de otros genes de otras especies en las proteínas consumidas.
3. Los animales se pueden ver afectados, pueden alterar su forma de vida y desarrollo propio de la expresión de su propio genoma
4. Puede darse una metilación y falta de expresión, con lo cual la investigación no quedaria en nada
5. Expresión inespecífica o ectópica
6. Expresión variable dentro de líneas (variegación)

REFERENCIAS:
 https://www.archbronconeumol.org/es-modelos-animales-enfermedad-pulmonar-obstructiva-articulo-resumen-S0300289614002737

https://alimentostransgenicos.info/animales/
 

 

ADN RECOMBINANTE EN LA NATURALEZA Y ARTIFICIAL - EPOC

EN LA NATURALEZA

Es el resultado de la union de dos molecula de ADN con diferente origen, pueden intercambiar segmentos y dar lugar a la aparicion de nuevas combinaciones geneticas y sigue:

SINTÉTICO - EPOC

Esta relacionada con una infección latente por adenovirus, que constituye un factor de riesgo para EPOC porque se ha encontrado ADN de adenovirus y proteína adenoviral E1A  en células epiteliales del pulmón con personas que tienen Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica.

Referencias:
1.- https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Recombinant-DNA.aspx

2.-  https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-34582014000100008&lng=es.

ANÁLISIS BIOINFORMÁTICO DE LA REGULACIÓN DE MICRO RNA Y mRNA EN CÉLULAS MONONUCLEARES EN SANGRE PERIFÉRICA DE PACIENTES CON EPOC

Se realizó un análisis mediante MICROARRAY de la expresión de miRNA y ARNm en PBMC de personas con enfermedad pulmonar obstructiva crónica y se comparó sus perfiles de expresión con fumadores sin limitación de flujo aereo.

Se uso:

• Agilent Human Gene Expression Microarray 4.0

¿Cómo?

• Se aislaron células mononucleares de sangre periférica  a partir de sangre venosa  por centrifugación.
• Integridad por electroforesis.

 Referencias: 
 1.- Dang, X., Baglole, C., Shang, D., & Chang,.Bioinformatic analysis of microRNA and mRNA Regulation in peripheral blood mononuclear cells of patients with chronic obstructive pulmonary disease. PUBMED [online] 2017 [citado  09 de Junio de 2018]. Recuperado a partir de:  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5217451/

2.- https://www.labmedica.es/patologia/articles/294768378/descubren-marcadores-geneticos-para-epoc.html 

PCR Y EL DÉFICIT DE ALFA 1 ANTITRIPSINA

El alfa-1 antitripsina es una sustancia proteica que controla y regula una infección dentro del pulmón, ¿Cómo? Asegurando que las proteasas que segregan los leucocitos durante una infección, lo hagan eficazmente, pues su descontrol haría degradar y afectar incluso al tejido sano.

1. Tema: ANÁLISIS MOLECULAR DEL GEN AAT

2. Objetivos: 

• Identificación de las variables alélicaspoco frecuentes y para la caracterización de algunas variantes nuevas.
• Identificar variantes nulas y para el estudio de casos en que no existe concordancia entre la concentración de alfa 1 antitripsina y el fenotipo.

3.- Muestras: EXTRACCIÓN DE ADN Y PCR

• A partir de moléculas mononucleares de la sangre 
• Secuenciación cíclica de los productos de PCR

4.- Tipo de Ácido Nucleico: ADN POR CRIBADO DEL DÉFICIT DE AAT EN MUESTRAS DE SANGRE SECA EN PAPEL

• Determinación a partir de sangre capilar, por puncióon esteril del pulpejo del dedo
•  Determinación de dos alelos deficitarios mas frecuentes S y Z

5.- Genes: alfa 1 antitripsina

6.- Tipo de PCR: PCR a tiempo real 

TÉCNICAS DEL ALELO ESPECÍFICO

• Técnica que informa la presencia o ausencia de los alelos mencionados 
• Basadas en PCR a tiempo real  son rápidas, automatizables,, bajo costo pero con genotipado parcial

Referencias: 

https://www.researchgate.net/profile/Jose_Alvarez-Sala/publication/246034223_EPOC_y_acontecimientos_cardiovasculares/links/5b8d481c45851540d1c219fe/EPOC-y-acontecimientos-cardiovasculares.pdf

https://id.elsevier.com/as/authorization.oauth2?platSite=SD%2Fscience&scope=openid+email+profile+els_auth_info+urn%3Acom%3Aelsevier%3Aidp%3Apolicy%3Aproduct%3Ainst_assoc&response_type=code&redirect_uri=https%3A%2F%2Fwww.sciencedirect.com%2Fuser%2Fidentity%2Flanding&authType=SINGLE_SIGN_IN&prompt=none&client_id=SDFE-v2&state=retryCounter%3D0%26csrfToken%3D563e28c3-9479-4a90-b165-2ff3c3b11ed1%26idpPolicy%3Durn%253Acom%253Aelsevier%253Aidp%253Apolicy%253Aproduct%253Ainst_assoc%26returnUrl%3D%252Fscience%252Farticle%252Fpii%252FS0300289610700247%26prompt%3Dnone%26cid%3Darp-b6b11288-c4e0-47fc-a215-bab1c9167697

PRUEBA DE TAMIZAJE Y CONFIRMATORIA DE EPOC

TAMIZAJE:

Serán direccionadas a analizar la capacidad vital y los diferentes cambios en la homeostasis del organismo.

CONFIRMATORIA:

Referencias: 

1.  http://www.archbronconeumol.org/es/esquema-seguimiento-epoc-estable/articulo/S0300289617303629/
2. https://www.atsjournals.org/doi/10.1164/rccm.201509-1722PP#citart1 

ALTERACIONES EN LA EPIGENÓMICA DE EPOC

EPOC es fundamentalmente inducido por el humo del tabaco, entonces esta es la principal fuente epigenómica de la enfermedad, Es entonces que dependiendo el tiempo que se expone a las células epiteliales bronquiales al humo del cigarrillo, pueden producirse cambios por alteraciones de la cromatina incluyendo marcación de genes para reprimirlos por una metilación anormal del ADN.

• ACETILACIÓN
• METILACIÓN 
• FOSFORILACIÓN

  

Exposición a:

 

 

VIDEO EDUCATIVO RELACIONADO  

 

 Referencias:

1.-  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28898697

2.- http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-99402013000100009&lng=es.  http://dx.doi.org/10.1016/j.acmx.2013.01.010. 

3.- http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=273849945015

ALTERACIONES DE TRADUCCIÓN DE LA EPOC

1.- Hidrolasa Epóxido Microsomial
Ocurre una variante con la histamina que se ha presentado mas común en pacientes con efisema y EPOC

2.- Glutatión-S-transferasa
Familia de enzimas que participan en la destoxificación de sustancias electrofílicas y productos del estrés oxidativo, derivados del humo de tabaco.

REFERENCIAS: 
1.- http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2448-91902017000300327
2.- http://www.archbronconeumol.org/es-herencia-ambiente-epoc-articulo-13100986

ALTERACIONES EN LA TRASCRIPCIÓN DE EPOC

El proceso de transducción esta determiando por muchos factores, En lo que respecta a EPOC, se ha  establecido que la deficiencia de alfa 1 antitripsina y alteraciones en genes son la principa causa para que se produzcan modificaciones en su naturaleza.
La deficiencia de alfa 1 antitripsina,trae consigo muchas consecuencias, entre ellas aumenta el impacto del tabaquismo en los pulmones. Por  variación en aminoácidos o errores del plegamiento en la trasducción se dan alteraciones significativas, dando alelos alterados: 

También se altera el gen CYP1A1 generando enzimas con diferente nivel de actividad. Su variabilidad en trasncripción puede deberse a:

1. Variantes en Regiones promotoras
2. Afecciones en los cortes de los intrones
3. Empalme de ARNm

REFERENCIAS:
1.- 

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-37132016000500311&lng=en&nrm=iso&tlng=en

2.-  http://www.revistaremis.com/files/remis_2016_9_4_167-178.pdf




 

ALTERACIONES GENÓMICAS DEL EPOC

En el desarrollo de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica existen alteraciones relacionadas principalmente con:

1. Alteraciones en genes que producen suceptibilidad a sufrir EPOC: FAM13A, CHRNA3, HHIP, MMP12, TFGB12, RIN 3 t y el locus 19p13.
2. Déficit del Alfa 1 antitripsina: Se dará alteraciones en el tejido conectivo del pulmón, haciéndolo más propenso a la enfermedad.
3. Mutación de la Alfa 1 antitripsina: relacionado con la metionina, que se inactiva y pierde su capacidad para neutralizar proteasas.    

Cabe destacar que genéticamente el gen para la alfa 1 antitripsina se transmite mediante herencia autosómica dominante, de tal manera que cada alelo correspondiente a cada progenitor será independiente en 50%.

INFORMACIÓN: 
1.- Pouladi N, Bime C, Garcia N. Lussier A. Complex genetics of pulmonary diseases: lessons from genome-wide association studies and next-generation sequencing. ScienceDirect [internet].  2016 [citado 22 de abril de 2018]. Recuperado a partir de:  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931524415001425

2.-   Lara B. EPOC y déficit de alfa-1-antitripsina. Archivos de bronconeumología. [Internet]. 2013[citado 22 de octubre de 2017]. Recuperado a partir de: http://www.archbronconeumol.org/es/diagnostico-tratamiento-del-deficit-alfa-1-antitripsina/articulo/13095974/

 IMAGEN: 

http://www.chestnet.org/~/media/chesnetorg/Foundation/Images/alpha1geneticcauses.ashx

Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC)

Es una enfermedad caracterizada por el aumento de la resistencia al flujo aéreo como consecuencia de la obstrucción parcial o completa a cualquier nivel, desde la tráquea y los bronquios principales hasta los bronquiolos terminales y respiratorios. Especificamente hablando de un estadío crónico. Esta fisiopatologpia contrasta con la de las enfermedades restrictivas, que se caracterizan por la reducción de la expanción del parénquima pulmonar y una capacidad pulmonar total disminuida.

Información obtenida de: Patología Estructural y Funcional. Robbins y Coran. 9na Edición.

Imagen obetenida de: https://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwi63pKHk7zhAhWkiOAKHaXJCloQjRx6BAgBEAU&url=http%3A%2F%2Fclinicadeldolorcomedem.com%2Fblog%2Fcategory%2Fepoc%2F&psig=AOvVaw1o2xWdPcBYO1ujT-1m1Ft3&ust=1554663379827335

BIENVENIDA

En este blog se analizará una enfermedad basada en todos los temas vistos dentro de la cátedra de Biología Molecular. Usando en su mayoría referencias como artículos científicos, libros de Patología y Biología Molecular.

Será realizado con ética y responsabilidad, respetando derechos de autor y el buen nombre de lo usado. 

Bienvenidos, que su visita sea enteramente satisfactoria y puedan enrriquecer su conocimiento. 

 

Andrés Cuaical Pozo.

Estudiante de Medicina, FCM. Universidad Central del Ecuador