UN EJEMPLO DE TERAPIA GÉNICA- DIABETES MELLITUS

TERAPIA GÉNICA-DIABETES MELLITUS

La terapia génica es un tratamiento alternativo que consiste en la transformación de las células del organismo mediante la introducción de ADN foráneo que contiene los genes que el individuo enfermo no tiene.

La administración fue realizada mediante unas simples inyecciones intramusculares en las patas traseras de los perros.

Éstas contenían vectores adenoasociados con los genes terapéuticos, en este caso, los encargados de la producción de insulina y glucoquinasa.

Por lo tanto, la terapia génica permite la producción y acción común de estas dos moléculas de manera que el organismo autorregula la captación de la glucosa de la sangre evitando su acumulación (hiperglucemia).

Fig.1.Ruta que integra la señal de glucosa en el 
exterior de la célula beta con la secreción de insulina

Terapia génica en pacientes con diabetes tipo 2

Las células del hígado tienen un potencial muy grande para convertirse en una fuente de insulina en respuesta a los valores de glucosa puesto que tienen la capacidad de captar la concentración extracelular de glucosa y comparten con las células beta algunos de los componentes fisiológicos del sistema de detección de glucosa, como la glucocinasa y el transportador de glucosa GLUT-2.[1]

Fig. 2. Terapia génica en pacientes con diabetes tipo 2 y sus posibles efectos biológicos[2]

BIBLIOGRAFÍA:
1]Sociedad Española de Dietética y Ciencias de la Alimentación.Terapia génica para la Diabetes[Internet][citado 25 Dic 2015].Disponible en:
http://nutricion.org/noticias/noticia.asp?id=49

2] ELSEVIER.Terapia génica para curar diabetes: Más allá de las células madre[Internet][citado 25 Dic 2015].Disponible en:http://www.elsevier.es/es-revista-offarm-4-articulo-terapia-genica-curar-diabetes-13046057

TERAPIA DE STEM CELLS - DIABETES

TERAPIA DE STEM CELLS - DIABETES MELLITUS

La medicina regenerativa abre la posibilidad de utilizar células madre con capacidad de diferenciarse en células productoras de insulina, utilizando de manera conjunta factores tróficos que serían capaces de estimular a las propias células madre de cada parénquima.

Métodos :

Utilizando células mesenquimales de sangre de cordón umbilical humano, lograron obtener clusters de células productoras de insulina por medio de la estimulación con exenatida y la adición de un gel de matriz extracelular en las placas de cultivo.

PDX-1 está implicado en las primeras fases de formación y desarrollo del páncreas, así como en el control de la expresión del gen de la insulina (INS I e INS II) en células β maduras.

Fig.1.Obtención y diferenciación de células madre para terapia en DM

A cultivos de células de médula ósea de ratas, compuestos que incrementan la expresión de factores de transcripción y crecimiento, dando como resultado la formación de acúmulos celulares que respondían a estímulos de glucosa, produciendo insulina. Cuando estos clusters fueron trasplantados en ratones y ratas diabéticas se observó que tanto la producción como la secreción de insulina fue restaurada.

Resultados:

En la médula ósea, de alguna manera activa la regeneración de las células. Según los estudios, los síntomas de la diabetes se invirtieron en las dos semanas después de que los ratones recibieran inyecciones de médula ósea con células madre. Sus altos niveles de azúcar en sangre se redujeron a valores casi normales y los niveles de insulina, se levantaron. Aún más interesante es que el crecimiento celular no era de las mismas células inyectadas sino que las células madre inyectadas dispararon la producción de células en el páncreas del propio receptor.[1][2]

Terapia Stem Cells-Diabetes[3]

BIBLIOGRAFÍA:

1]Repositario de articulos-MEDICINA REGENERATIVA .Células madre de cordón umbilical-Diabetes[Internet][citado 13 Dic 2015].Disponible en:http://articulos.sld.cu/medregenerativa/page/92/

2] SciELO.Terapia celular para el tratamiento de la diabetes: Más allá de las células madre[Internet][citado 13 Dic 2015].Disponible en:http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0025-76802011000500016

3] Video.Terapia stem cells-diabetes.[citado 13 Dic 2015].Disponible en:https://www.youtube.com/watch?v=Q6U5kf5ByNE

UN EJEMPLO DE TRANSGÉNICO -DIABETES MELLITUS

TRANSGÉNICOS-DIABETES MELLITUS

Acciones metabólicas del GH en modelos animales

Los ratones con deleción del gen del GHR son hipersensibles a la insulina en razón del aumento del número de los receptores de insulina en el hígado, pero con una tolerancia disminuida a la glucosa a causa de un menor número de células β pancreáticas y de una reducida secreción de insulina, en consonancia con la reducción del estímulo del GH, vía IGF-I en la masa de células β pancreáticas.La expresión génica de IGF-I en los islotes pancreáticos de esos animales, restaura la masa de células beta, normalizando la producción de insulina y la tolerancia a la glucosa.

Otro modelo estudiado es el del ratón casero con una deficiencia hepática de IGF-I6. En ese modelo, notamos una reducción de un 75% del IGF-I circulante, con el aumento del GH y de la insulina, y cerca de cuatro veces con niveles de glicemia normales, lo que sugiere insulino-resistencia, con tolerancia a la glucosa aparentemente normal. 

En la progenia obtenida en esos animales, la sensibilidad a la insulina fue restaurada de acuerdo con los estudios en humanos, en que el uso del antagonista del GH en la acromegalia también mejoró la insulino-sensibilidad.

Cuando fueron cruzados los ratones caseros con deficiencia hepática de IGF-I con otros que tenían deleción de gen de la subunidad ácido-labil, obtuvimos animales con niveles de IGF-I todavía más bajos y con niveles mucho más elevados de GH, cerca de diez veces con relación a los ratones caseros normales. 

Esos animales mostraron una mejoría de la captación de la glucosa en el músculo y en el tejido adiposo, pero ninguna mejoría de la supresión de la producción hepática de glucosa durante el clamp euglicémico-hiperinsulinémico. Resumiendo, el GH parece tener un efecto crítico en la insulina-resistencia, con el IGF-I desempeñando una posible función de modulación. A su vez, para el desarrollo de una masa normal de células beta y de la producción de insulina, el IGF-I parece ser el principal factor.[1]

Insulina-Bacterias Transgénicas[2]

BIBLIOGRAFÍA:
1]Scielo.Rol emergente del eje GH/IGF-I en el control cardiometabólico.[Internet][citado 13 Dic 2015].Disponible en: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0066-782X2011001400012&script=sci_arttext&tlng=es
2] Insulina-producida por bacterias transgénicas. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=gsQgTJh1St4

UN EJEMPLO DE ADN RECOMBINANTE - DIABETES MELLITUS

ANÁLOGOS DE LA INSULINA-DIABETES MELLITUS

La tecnología recombinante del ADN ha permitido disponer de análogos de insulina humana para el tratamiento de la diabetes mellitus, cuya eficacia y seguridad han permitido mejorar el tratamiento de esta enfermedad.Existen análogos de insulina de acción rápida (lispro, aspártica y glulisina) como los de acción prolongada (glargina y determir) y su efecto sobre el control glucémico. Tab.1.

Estas modificaciones alteran la farmacocinética y farmacodinámica, intentando imitar la actividad 

basal y el pico de actividad de la insulina, de forma similar a la producida por las células beta del páncreas.

Tab.1.Análogos de insulina rápida (lispro, aspártica, glulisina) al compararlos con la insulina humana regular

En conclusión, existe una clara disminución del riesgo de hipoglucemias nocturnas con los análogos de insulina basal, incluso la ganancia de peso al insulinizar con detemir es menor que con otras insulinas.Así mismo, la diferente afinidad por el receptor de IGF-1 de este grupo de moléculas, debe hacernos pensar en esta familia de moléculas no como un grupo homogéneo, debiendo estar atentos a futuros hallazgos en relación con la seguridad de alguno de los análogos.[1]

BIBLIOGRAFÍA:

1] ElSEVIER DOYMA.Análogos de insulina: modificaciones en la estructura, consecuencias moleculares y metabólicas.[Internet][citado 3 Dic 2015].Disponible en http://apps.elsevier.es/watermark/ctl_servlet?_f=10&pident_articulo=90187139&pident_usuario=0&pcontactid=&pident_revista=40&ty=29&accion=L&origen=zonadelectura&web=www.elsevier.es&lan=es&fichero=40v39n01a90187139pdf001.pdf

PREGUNTA DE OPCIÓN MÚLTIPLE SOBRE RIESGOS EN LA DIABETES

FACTORES DE RIESGO DIABETES

• ¿Cuál es el factor con mayor influencia en la Diabetes Mellitus tipo 2?

a) Obesidad
b) Edad > 45 años
c)Antencedentes Familiares
d)Raza/origen étnico
e)Sedentarismo 

Respuesta :A

BIBLIOGRAFÍA:
1]Revista Española de Cardiología. Epidemiología,genética y mecanismos patogénicos de la diabetes mellitus.[Internet][citado 13 Nov 2015]. Disponible en:http://www.revespcardiol.org/es/epidemiologia-genetica-mecanismos-patogenicos-diabetes/articulo/13110777/

2]FamilyDoctor.org.Diabetes causas y riesgos.[Internet][citado 13 Nov 2015].Disponible en: http://es.familydoctor.org/familydoctor/es/diseases-conditions/diabetes/causes-risk-factors.html

FACTOR DE RIESGO POR TECNOLOGÍA RECOMBINANTE EN LA DIABETES

• La tecnología recombinante del ácido desoxiribonucleico (ADN) ha permitido el desarrollo de la de  análogos de insulina que surgen de modificaciones bioquímicas de la insulina humana.Por lo tanto, ¿Cual considera usted que es un factor negativo de la Insulina por tecnología recombinante?

a)Perfil de acción más parecido a la insulina endógena en relación con la ingesta.
b)Reduce los aumentos posprandiales de la glucemia.
c)Reduce la frecuencia de hipoglucemias (nocturnas)
d) Concentraciones de insulina sérica más bajas y desarrollo más rápido de cetoacidosis, de existir un defecto en la bomba de infusión continua
e)Mayor disminución de la HbA1c en diabéticos tipo 1

Respuesta:D


BIBLIOGRAFÍA:

1] INEN. Análogos de Insulina [Internet][citado 13 Nov 2015].Disponible en: 
http://bvs.sld.cu/revistas/end/vol17_03_06/end05306.htm

EJEMPLO DE ADN RECOMBINANTE

 ADN RECOMBINANTE-EcoRI

El DNA recombinante hace referencia a la creación de nuevas combinaciones de segmentos o de moléculas de DNA que no se encuentran juntas de manera natural. Utiliza técnicas que provienen de la bioquímica de los ácidos nucleicos unidas a metodologías genéricas desarrolladas originalmente para la investigación de bacterias y de virus.

La enzima de restricción EcoRI reconoce y se une a la secuencia palindrómica GAATTC. El corte del DNA en este sitio produce colas de cadena sencilla complementarias. La colas de cadena sencilla resultantes pueden unirse con colas complementarias de otros fragmentos de DNA para formar moléculas de DNA recombinante.Fig.1. 

Fig.1.Enzima EcoRI  reconoce y se une a la secuencia palindrómica GAATTC

Para formar moléculas de DNA recombinante, se corta DNA de distintas fuentes con EcoRI y se mezcla para que se unan formando moléculas recombinantes. Después se utiliza la enzima DNA ligasa para unirlos covalentemente en moléculas de DNA recombinante. Fig.2.[1]

Fig.2.Formacion de ADN  reconmbianate con EcoRI.

1] Tecnología del DNA Recombinante [Internet][citado 29 Nov 2015]. Disponible en:  http://www.cultek.com/inf/otros/soluciones/DNArecombinante/Tecnica%20DNA%20recombinante.pdf

PRUEBA MOLECULAR-DIABETES MELLITUS

Prueba Molecular -Diabetes Mellitus

El desarrollo de las  técnicas más importantes para el estudio del ADN, el ARN y las proteínas, aplicadas a la diabetes tales como la cadena de la polimerasa (PCR), el empleo de enzimas termoestables y el desarrollo de los microchips ,estas técnicas que se emplean de forma más habitual en el estudio del ADN (principalmente en el análisis de polimorfismos y mutaciones) y en la cuantificación del ARN, referidas a la diabetes.

TÉCNICAS PARA EL ESTUDIO DE ADN 

En la secuenciación se utilizan técnicas como la clonación en plásmidos o cósmidos, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).Una vez se tiene el molde de ADN, se realiza la reacción de secuenciación y los productos de ésta se someten a electroforesis en diferentes soportes. Actualmente, los equipos más sensibles y rápidos son los que efectúan una electroforesis capilar automática.

TÉCNICAS PARA EL ESTUDIO DE ARN 

En referencia a la secuenciación del ARN, ésta se ha analizado con sistemas similares a los indicados para el ADN, pero llevando a cabo un paso de retrotranscripción (RT) previo.

El Northern blot, una técnica cada vez menos utilizada, permite estudiar el tamaño de un determinado ARNm y de sus posibles variantes, aunque no conocer su secuencia.

A conocer el nivel de ARNm de un gen en un tipo celular se han llevado a cabo mediante sistemas de RT-PCR, electroforesis del producto amplificado y cuantificación.

Únicamente gracias al desarrollo de los equipos que permiten monitorizar toda la reacción de PCR (sistemas de PCR cuantitativa a tiempo real) ha sido posible obtener una cuantificación más exacta, pasándose de analizar 1-2 órdenes de magnitud a 5-6 o más 24.

TÉCNICAS PARA EL ESTUDIO DE PROTEÍNAS

Para el estudio de proteínas se están aplicando numerosas técnicas, son el Western blot, el ELISA, el radioinmunoanálisis (RIA) o las técnicas de inmunohistoquímica (para la cuantificación en un tejido o células). Estas técnicas, además de lograr la selección de las proteínas a partir de diferentes criterios, están permitiendo el estudio de prácticamente cualquier tejido. [1]

BIBLIOGRAFÍA:

1] Avances en Diabetología. Técnicas para el estudio del ADN y el ARN. [Internet][citado 22 Nov 2015].Disponible en: 

http://www.avancesendiabetologia.org/gestor/upload/revistaAvances/23-6-4.pdf