Diabetes y células madre

TRATAMIENTO PARA LA DIABETES CON CÉLULAS MADRE

Se ha tratado, de muchas formas, tratar la diabetes, y las células madre no son la excepción.

Aquí se quieren crear células parecidas a las pancreáticas capaces de reaccionar ante la ingesta de glucosa. Así, siendo la mas importante, se intenta la secreción de insulina para contrarrestar los efectos de la diabetes, pero también otras hormonas pancreáticas.

Para esto se utilizaron células madre tipo embrionarias obtenidas por cultivo monocapa, una población PEC-01, para crear células con función de los islotes pancreáticos.

El método fue con dispositivos de macroencapsulación in-vivo con ratones.

Así se intenta crear nuevos islotes pancreáticos con células secretoras, siendo la más importante, la insulina.

Agulnick, A, et al. Insulin-Producing Endocrine Cells Differentiated In Vitro From Human Embryonic Stem Cells Function in Macroencapsulation Devices In Vivo  [Internet] Alpha med Press Agosto 2015. Disponible en: http://stemcellstm.alphamedpress.org/content/4/10/1214.full.pdf+html

Transgénicos en la Diabetes

La insulina se puede obtener de vacas y cerdos, con un efecto muy similar al producido por la variante humana. Pero el problema persiste como derivados alergicos por diferentes causas a los pacientes tratados con esta técnica.
Ahora se investigan otras posibilidades en donde producir insulina como en bacterias.

E. coli

A la E. coli se ha ido ntroduciendo los genes que las codifican mediante un vector (pBR322). Luego se llevaba a cabo la purificación, plegamiento y unión in vitro de las cadenas, mediante la oxidación de las cisteínas para formar los puentes disulfuro de la proteína activa.

                                        

Hugués B, Rodríguez, et al. Animales de experimentación como modelos de la diabetes mellitus tipo 2.  [Internet] 2010. Disponible en: http://bvs.sld.cu/revistas/end/vol13_2_02/end09202.pdf

Recombinación de ADN

ADN recombinante en la Naturaleza

Un ejemplo de ADN recombinante es la transformación bacteriana, en la cual un segmento de un plásmido puede transmitirse de una bacteria donadora a otra receptora e incorporarse en el ADN cromosómico de la otra.

                                                              

ADN recombinante en Diabetes

Con ADN recombinante podemos producir insulina humana en otros organismos para nuestro propio beneficio. Una de las cepas receptoras más utilizadas son en la Echerichia coli por su alta disponibilidad y facilidad de manipulación. 

                                                  

La recombinación genética en procariontes UCM [Revista en Internet]Disponible en: http://pendientedemigracion.ucm.es/info/genetica/grupod/Recoproc/Recoproc.htm

Diagnóstico molecular Diabetes

Otro diagnóstico puede ser por MICROARRAYS

Esta técnica puede evaluar los niveles de ADN específico, ARN, proteínas, carbohidratos y lípidos. Se prevé que el análisis de estos niveles conducirá a la identificación de biomarcadores para el diagnóstico, tratamiento y pronóstico de una amplia gama de enfermedades. En la actualidad es particularmente útil en oncología clínica, pero también ha tenido éxito para enfermedades como la diabetes, tumores endocrinos y otros.

Vlacich G, et al. Technology Insight: microarrays-research and clinical applications. Nature [Revista en Internet] Endocrinology 3: 594-605, 2007  Disponible en: http://www.nature.com/nrendo/journal/v3/n8/full/ncpendmet0580.html

PCR utilizado en diabetes

Tema: Heteroplasmia de la mutación del ADN mitocondrial m.3243A>G en la diabetes y sordera de herencia materna.

Objetivo:  Evaluar el grado de heteroplasmia de la mutación m.3243A>G en diferentes tejidos obtenidos de una paciente afectada con MIDD (sangre, raíz de pelo, músculo y saliva) y evaluar su utilidad diagnóstica.

Muestra: Saliva no estimulada, raíces de pelo, leucocitos de sangre y biopsia de tejido muscular del antebrazo.

Tipo de ácido nucleico: ADN mitocondrial.

Extracción: Wizard Genomic ADN Purification Kit.

Gen amplificador: MT-TL1.

Tipo de PCR: PCR-RFLP.

Visualización: Gel de Agarosa


Cataldo L, et al.Heteroplasmia de la mutación del ADN mitocondrial m.3243A>G en la diabetes y sordera de herencia materna. Revista Médica de Chile [Revista en Internet] 141: 305-312, 2013 [Consultado el 21 de mayo del 2017] Disponible en: http://www.scielo.cl/pdf/rmc/v141n3/art04.pdf

Diagnóstico de la Diabetes Mellitus

Para el diagnóstico de la enfermedad tenemos varias pruebas transitorias o más específicas para su confirmación:

Entre las pruebas transitorias o de tamizaje, la más utilizada y efectiva es la medición de Glucosa en ayunas. Consiste en medir la glucemia de sangre capilar después de un periodo de ayuno de 8-12 horas. 

Si el valor está alterado se necesita hacer una prueba confirmatoria para la enfermedad, conocida como Tolerancia a la glucosa. Consiste en ingerir 75r de glucosa en 300ml de agua, (aún en ayuno), y otra vez medir la glucemia después de 2 horas, si los resultados son altos, se diagnostica diabetes mellitus.

PAHO-OMS. Guías ALAD de diagnóstico, control y tratamiento de la Diabetes Mellitus Tipo 2. OMS [Revista en Internet] 2009 [Consultado el 14 de mayo del 2017] Disponible en: http://www1.paho.org/hq/dmdocuments/2010/Guias_ALAD_2009.pdf

Alteraciones en la epigenética de la diabetes mellitus

Las variaciones epigenéticas son muy influenciadas por factores ambientales, y así el genoma participara en una mejor adaptación. Estos mecanismos epigenéticos van a regular la expresión de genes, y pueden ser: Metilación de ADN de manera diferente, Modificaciones covalentes en aminoácidos y acción de miARN que pueden regular la expresión de genes en la post-transcripción.

Se han descrito una cantidad de genes "aberrantemente metilados" en pacientes diabéticos que influyen en la función y supervivencia de células pancreáticas ß. Mostrando que estos mecanismos epigenéticos pueden influir en la disfunción de las células y causar la enfermedad.

Acción del microARN sobre gen codificante de proteína

Fermín I, Milagro, Y. Martínez A. Epigenética en obesidad y diabetes tipo 2: papel de la nutrición, limitaciones y futuras aplicaciones. Revista chilena de endocrinologia y diabetes, Sociedad Chilena de Endocrinología y Diabetes. [Revista en Internet] Volumen 6 Numero 3 Pag. 108, 2013 [Consultado el 7 de mayo del 2017] Disponible en: http://www.soched.cl/Revista%20Soched/3-2013/3-2013.pdf#page=22

Alteraciones en la Traducción de la Diabetes Mellitus

Ahora sabemos que el gen que codifica la insulina se encuentra en el brazo corto del cromosoma 11, en el locus 11p  15. Cualquier alteración en la traducción y transcripción de este gen causa defectos o completa inhibición de la acción de la insulina, provocando diabetes.

Algunas mutaciones de este gen van a terminar en traducciones de una estructura primaria defectuosa, que puede ser en la cadena B, o tipos de hiperproinsulinemia, (siendo la preproinsulina la molécula precursora de insulina) como Proinsulinemia B-C y Proinsulinemia A-C.

Mendoza K, et al. Fundamentos Biomoleculares de la Diabetes Mellitus. Revista de la Facultad de Ciencias de Salud, Universidad del Magdalena [Revista en Internet] Volumen 2 Numero 2, 2do semestre del 2005 [Consultado el 30 de abril del 2017] Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/4788212.pdf

Alteraciones de la Transcripción de la Diabetes Mellitus

La genética, mediante el genoma, nos han dotado de varios indicios sobre los posibles orígenes genéticos y sobre la herencia de esta enfermedad, diciendo que existen cuatro genes que podrían relacionarse hasta un 70% de la permeabilidad de la enfermedad.

Genes como el HHEX son factores de transcripción reguladores de actividades de otros genes.

Entonces, si llegamos a identificar todos estos genes, y de alguna manera repararlos, la enfermedad dejaría de ser hereditaria.

Farmer Y, Avard D.Factores genéticos de la diabetes tipo 2: los avances científicos del proyecto DGDG DiabetesVoice [Revista en Internet] Volumen 53 Numero 1 Marzo 2008 [Consultado el 23 de abril del 2017] Disponible en: http://www.idf.org/sites/default/files/attachments/2008_1_Farmer_Avard_ES_0.pdf

Alteraciones de la Genómica de la Diabetes Mellitus

La diabetes tipo 2 ha sido estudiada en cuestión de genética con el fin de identificar si existen genes de predisposición o susceptibilidad al desarrollo de la enfermedad.

Algunos de ellos son:

TCF7L2: Con factores de riesgo variables según el origen étnico.

SLC30A8: Que codifica un transportador del Zinc de las células beta del páncreas en los gránulos secretorios de insulina.

ABCA1: ATP-binding cassette transporter A1. Que causa un alelo de riesgo para la disminucion de HDL y asi uno para el desarrollo de la diabetes tipo 2.

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Tussie M. El Componente Genético de la Diabetes Tipo 2. Unidad de Biología Molecular y medicina Genómica - UNAM [Sede Web] 2008 [Consultado el 16 de abril del 2017] Disponible en: http://bq.unam.mx/wikidep/uploads/MensajeBioquimico/Mensaje_Bioq08v32p59_66_Tusie.pdf

Diabetes Mellitus

La enfermedad denominada Diabetes Mellitus, es considerada una de las enfermedades crónicas más duras para los pacientes, ya que los priva de muchas actividades cotidianas y los obliga a tener un estilo de vida estrictamente controlado.

La diabetes tipo 1 se caracteriza por la producción insuficiente de insulina por parte del páncreas. Se considera a los pacientes insulinodependientes.

La diabetes tipo 2 es cuando el cuerpo no utiliza la insulina adecuadamente. estos pacientes no son insulinodependientes.

Siendo la insulina la hormona reguladora del azúcar en la sangre, su funcionamiento inadecuado termina alterando los niveles de glucemia en l cuerpo.

En 2014 aproximadamente 8,5% de los adultos mayores a 18 años tenía diabetes. En 2012 fallecieron 1,5 millones de personas como consecuencia directa de la diabetes en el mundo.

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OMS. Diabetes. OMS[Sede Web] Noviembre del 2016 [Consultado el 2 de abril del 2017] Disponible en: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs312/es/

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