Los campos relacionados con la farmacogenómica y con la farmacogenética abrazan la promesa de improvisar el desarrollo de drogas y la creación de terapias basadas en la capacidad individual de un organismo para metabolizar dichos compuestos tomando en cuenta la edad, influencia de la enfermedad, factores medioambientales (por ejemplo dieta), medicamentos tomados y factores genéticos individuales como la especificidad de transporte, metabolismo y blanco de la droga. Por ejemplo, un subgrupo de polimorfismos de base simple identificados en los genes humanos como el del receptor beta adrenérgico y la enzima convertidota de angiotensina (ACE), se han asociado con cambios substanciales en el metabolismo o efectos de medicamentos usados en el tratamiento de la enfermedad cardiovascular, y quizá sean informativos para predecir la respuesta clínica. La terapia individualizada puede ser crítica para establecer las dosis de las drogas y su eficacia en niños con enfermedades cardiovasculares, una población en la cual la fármaco–cinética de los medicamentos ha sido pobremente definida y muchas veces es impredecible. Los fenotipos inmunológicos y genéticos de los pacientes pediátricos pueden ser de gran ayuda en el establecimiento de estrategias terapéuticas más efectivas, tanto inhibiendo como estimulando respuestas específicas.
El tratamiento con drogas trombolíticas reduce la mortalidad y el tamaño del infarto. Se obtienen grandes beneficios si se inicia en las primeras 1-3 h, lo cual reduce en un 50 % o más la mortalidad y en un 10 % si se inicia después de 12 h. Se obtienen mejores respuestas en pacientes con infartos grandes, infartos anteriores o con cambios electrocardiográficos multifocales, pero también en los infartos inferiores. Los pacientes con infartos no Q tienen generalmente una oclusión recanalizada parcialmente o incompleta y no tiene beneficios considerables con la trombólisis. Los pacientes con by pass previo de la arteria coronaria no tienen mejor pronóstico con este tratamiento. Las contraindicaciones incluyen: diátesis hemorrágica conocida, antecedente de enfermedad cerebro-vascular, hipertensión descontrolada o severa, embarazo, trauma o cirugía reciente de cabeza o médula espinal. Las contraindicaciones relativas incluyen cirugía mayor toracoabdominal reciente o biopsia, sangramiento gastrointestinal o genitourinario, retinopatía diabética, uso actual de anticoagulantes orales, resucitación cardiopulmonar prolongada. La asociación con la aspirina reduce la mortalidad, por lo que se deben administrar de modo concomitante. La trombólisis debe realizarse a través de una línea intravenosa periférica. Se deben evitar la punción arterial y otros procederes invasivos. Se debe realizar un coagulograma basal (tiempo de protrombina, tiempo parcial de tromboplastina, nivel de fibrinógeno y conteo de plaquetas) y monitorizar la presión sanguínea por métodos no invasivos preferentemente.
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lunes, 30 de noviembre de 2015
sábado, 28 de noviembre de 2015
ADN recombiante en la naturaleza
ADN recombinante
Es un tipo de ADN formado por
la unión de dos moléculas de diferente origen.Se distingue entre el
ADN recombinante natural, y el ADN recombinante sintético. El primero es el que
se genera de manera biológica dentro de los organismos. El ADN se recombina de
manera natural mediante procesos como la reproducción sexual, la transformación
bacteriana y la infección viral.
Los virus transfieren ADN entre
bacterias y entre especies eucariotas, los virus, que son poco más que material
genético envuelto en una cubierta con proteínas, transfieren su material
genético durante la infección. Dentro de la célula infectada, los genes se
replican y dirigen la síntesis de proteínas virales. Los genes replicados y las
nuevas proteínas virales se ensamblan dentro de la célula y forman nuevos virus
que, a su vez, son liberados para infectar a otras células. Por lo general, un
virus determinado solo infecta y se replica en las células de ciertas especies
bacterianas, animales o vegetales. Durante muchas infecciones virales, las
secuencias del ADN viral se incorpora a uno de los cromosomas de la célula
huésped. Este ADN puede permanecer ahí durante días, meses o incluso años.
Cuando se producen nuevos virus a partir del ADN incorporado, estos pueden
integrar por error genes humanos en el genoma del virus; de este modo se crea
un virus recombinante.
Como ejemplos de la aplicación e impacto de esta estrategia tecnológica terapéutica derivada de la biología molecular, se puede destacar el uso de la insulina (el primer producto comercial producido por la empresa biotecnológica para uso en humanos) en la diabetes mellitus, la eritropoyetina en la anemia de la insuficiencia renal crónica, la estreptoquinasa y el activador tisular del plasminógeno en el infarto agudo del miocardio, los factores estimulantes de la formación de leucocitos en disfunciones hematológicas, el factor VIII de la coagulación en hemofilia clásica, el interferón en las hepatitis virales crónicas, etc. Por lo tanto, la tecnología de ADN recombinante está permitiendo la obtención de productos proteicos para el tratamiento de una gama cada vez mayor de enfermedades, desde patologías genéticas mendelianas clásicas hasta enfermedades de origen multifactorial como cáncer, alergias, enfermedades autoinmunes, trastornos neurológicos, infecciones y heridas.
La aplicación de la tecnología de ADN recombinante también se ha considerado en el desarrollo de vacunas contra las enfermedades infecciosas. A pesar de la efectividad de las vacunas producidas mediante inactivación o atenuación de los agentes patógenos, siempre existe el riesgo de contaminación con patógenos activos o el problema generado por la dificultad en el cultivo de los agentes patógenos. La estrategia de ADN recombinante permite la producción selectiva de proteínas presentes en la superficie de los agentes infecciosos, las cuales pueden usarse como antígeno no infeccioso en vacunación para generar respuesta inmune. El primer ejemplo de una vacuna generada mediante el uso de la estrategia de ADN recombinante es la vacuna contra el virus de la hepatitis B.
Estudios moleculares de ligamiento en relación a la cardiopatia isquémica
Los
estudios de ligamiento permiten identificar zonas del genoma en las que se
encuentra algún gen o genes que están asociados con la enfermedad en estudio.
Este tipo de estudios requieren la participación de varias familias integradas
por individuos afectos y no afectos de la enfermedad. Clásicamente se han
utilizado unos 400 marcadores distribuidos de forma uniforme a lo largo del
genoma, y se ha analizado si alguno de estos marcadores se observaba más
frecuentemente en los individuos afectos, es decir si su transmisión de
generación en generación se relaciona con la aparición de la enfermedad
(segregación). Tomemos un gen 1A por ejemplo en el que se observa que el
alelo A1 de la variante A cosegrega con la enfermedad de forma autosómica
dominante, es decir la presencia de un único alelo A1 ya implica la aparición
de la enfermedad. Estos resultados no indican que el alelo A1 sea la variante
genética que cause la enfermedad, sino que está asociada (en ligamiento) con la
variante causal. El siguiente paso es analizar con mayor detalle la zona del
genoma alrededor de ese alelo A1 con otra serie de marcadores genéticos para
identificar el gen y la variante causal. Esta aproximación permitió identificar
el gen causal de la enfermedad de Huntington en 1983 y ha sido muy útil
para identificar los genes causales de muchas enfermedades monogénicas.
En un estudio de Wang et al se
identificó, mediante el estudio de una familia, una mutación (deleción de 21
bases) en el gen MEF2A que segregaba de forma dominante con la
enfermedad y los hallazgos se replicaban en una muestra de unos 200 casos y
controles. Sin embargo, aunque hay un estudio en una serie española que ha
replicado estos resultados, la mayoría de los estudios no han confirmado esta
asociación y el papel de este gen sigue siendo motivo de debate.
Helgadottir et al utilizaron 1.068
marcadores genéticos, en 713 individuos de 296 familias y encontraron un locus
que segregaba con infarto agudo de miocardio en el cromosoma 13, especialmente
en mujeres. Se analizó con mayor detalle ese locus mediante 120 marcadores en un
grupo de unos 800 casos y 800 controles y se encontró, finalmente, un haplotipo
en el gen ALOX5AP que conllevaba un exceso de riesgo de infarto de
miocardio e ictus. Estos resultados se han replicado en otras poblaciones y
estudios, pero no en todos. Este gen codifica una proteína activadora de la
lipooxigenasa 5, que interviene en la producción de leucotrienos, y que en
modelos animales se ha relacionado con la arteriosclerosis. Actualmente, se ha
convertido en una nueva diana terapéutica en la vía inflamatoria de la
arteriosclerosis.
Prueba de tamizaje y confirmatoria de cardiopatia isquémica
Tamizaje:
Gammagrafia de perfusion miocardica
La gammagrafía de perfusión cardíaca mide la cantidad de sangre en el músculo cardíaco en reposo y durante el ejercicio. A menudo, se realiza para averiguar qué puede estar causando síntomas como angina (por ejemplo, dolor o presión en el pecho). Se puede hacer después de un ataque al corazón para ver si hay zonas del corazón que no están recibiendo suficiente sangre o para averiguar qué cantidad de músculo cardíaco ha sido dañado por el ataque al corazón.
Durante una gammagrafía de perfusión cardíaca se pueden tomar dos series de imágenes. Una se toma mientras está en reposo. Y la otra se toma después de que se ha sometido a esfuerzo a su corazón, ya sea por medio de ejercicio o después de que le hayan administrado un medicamento. Las imágenes de reposo se comparan con las imágenes de esfuerzo.
Confirmatoria:
Un ECG se emplea para medir:
- Cualquier daño al corazón.
- Qué tan rápido está palpitando el corazón y si lo está haciendo normalmente.
- Los efectos de fármacos o dispositivos utilizados para controlar el corazón (como un marcapasos).
- El tamaño y posición de las cámaras del corazón
miRNAs interferentes relacionados con la cardiopatia isquémica
Los MicroARN (ARN pequeños no codificantes) juegan un papel crucial en la diferenciación y autorenovación de las células madre pluripotentes, así como en la diferenciación de células del linaje cardiovascular. Como resultado, han surgido los microARN como potenciales moduladores de la diferenciación de células madre; específicamente, se ha comunicado que miR-1 juega un papel integral en la regulación de la diferenciación de las células progenitoras de músculo cardíaco. Un estudio publicado en 2011 llevó el estudio un paso más allá, y evaluó si la sobre-expresión de miR-1 en las células ES (células miR-1-ES) mejora la diferenciación de los miocitos luego del transplante en el miocardio infartado. En este estudio, los modelos murinos de IM tenían células miR-1-ES, células ES o medio de cultivo (control) trasplantados en la zona del borde del corazón infartado.
La sobreexpresión de miR-1 en las células ES trasplantadas protegió al miocardio huésped de la apoptosis inducida por el IM, a través de la activación de p-AKT e inhibición de caspasa-3, fosfatasa y homólogo de tensina, y la producción de superóxido. Se cuantificó una importante reducción de la fibrosis intersticial y vascular en células miR-1-ES comparado con el IM de control. Finalmente, los ratones que recibieron células miR-1-ES tuvieron una función cardíaca significativamente mejorada comparado con los controles respectivos. Esto sugeriría que miR- 1 impulsa la diferenciación de los miocitos cardíacos de las células ES trasplantadas e inhibe la apoptosis post IM; sin embargo, con respecto a la fibrosis es importante destacar que no se observó ninguna significación estadística entre los grupos de células miR-1-ES y los grupos de células ES, sugiriendo que se necesitan más estudios en esta área. Recientemente se publicó una revisión de la actual evidencia del papel de los microARN en células progenitoras o células madre y la reparación cardiovascular.
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Alteraciones epigenéticas que favorecen la cardiopatia isquémica
En estudios epidemiológicos realizados el siglo
pasado señalan que la obesidad es un de los principales factores de riesgo de
enfermedades cardio-vasculares. El sedentarismo y la ingesta de
alimentos ricos en grasas y carbohidratos, con la disminución del consumo de semillas
alimenticias, leguminosas y frutas de semillas alimenticias,
leguminosas y frutas.
Se a descubierto que el tejido adiposo puede tener
una función endocrina y que puede controlar la adipogénesis, función
hormonal e incluso puede ejercer una función fisiológica en las células del
endotelio como los monocitos que son células relacionada con la inflamación y
la trombogénesis.
Puede
interferir en las interleucinas como la IL-6 y en el Factor de
Necrosis Tumoral alfa (FNT), estas participan en el proceso de la arterogénesis;
tambien influyen en el Inhividor del Activador del Plasminogeno
(PAI) que es una sustancia importante en la Trombogénesis.
La formación inadecuada de trombos puede provocar
su acumulación y por ende el estrechamiento de un vaso sanguíneo causando así
su cierre y provocando la perdía de flujo sanguíneo llevando al vaso a una
isquemia.
Sin un control adecuado de nuestra dieta y caemos en el sedentarismo podríamos
correr el riegos de desarrollar una cardiopatía isquemica.Alteraciones durante el proceso de traducción en la cardiopatia isquémica
El
Infarto Agudo de Miocardio es una de las enfermedades isquémicas
más conocida, pero ¿la podemos relacionar con algún factor genético?
En una investigación realizada por un Programa
de Investigación en Procesos Inflamatorios y Cardiovasculares en el Instituto
Municipal de Investigación Médica en Barcelona, España.
Asocia el infarto agudo de miocardio al locus
en el cromosoma 13 especialmente en mujeres; este descubrimiento se
analizo con mayor detalle mediante 120 marcadores en un grupo de unos 800
casos y 800 controles en el cual se encontró un haplotipo en
el gen ALOX5AP que conllevaba un exceso de riesgo de
infarto de miocardio e ictus gracias al descubrimiento de un
haplotipo 4-SNP, `HAPB` del gen.
Este gen codifica una
proteína activadora de la lipooxigenasa 5 y es un regulador
de una vía fundamental en la génesis de mediadores de la inflación
de los leucotrienos que están implicados en la
arteroesclerosis.
Esta proteína se localiza en la membrana plasmática
y los inhibidores de su función impiden la translocación de la 5-lipoxigenasa
desde el citoplasma a la membrana celular e inhiben la activación de la
5-lipoxigenasa.
Se utilizan medicamentos para tratar o
prevenir enfermedades o afecciones asociadas a la actividad de la proteína
activadora de 5-lipoxigenasa (FLAP), algunos de estos interfieren en la
síntesis de la formación de la proteína activadora de LIPOOXIGENASA, aunque
muchos de ellos no se asocien al tratamiento de
cardiopatías isquémicas como el Infarto agudo de miocardio.
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Alteraciones durante el proceso de transcripción en la cardiopatia isquémica
El corazón obtiene su energía a través de la beta
oxidación de ácidos grasos, de la cadena respiratoria y la fosforilación
oxidativa esto lo hace con la ayuda de las mitocondrias.
Algún defecto o anomalía en la función o estructura
de la mitocondria pude causar una cardiopatía isquémica.
Se sabe que el ADN mitocondrial es susceptible a
los daños de los radicales libres de oxígeno de los errores que se producen
durante la producción de ATP a través de la cadena de transporte de electrones.
Estos errores pueden ser causados por trastornos genéticos, cáncer, y las
variaciones de temperatura. Estos radicales pueden dañar las moléculas de ADN
mitocondrial o cambiarlos, lo que hace difícil para la polimerasa mitocondrial
el replicarlos, pero también pueden estar asociados a la
deleciones múltiples de su ADN. La gravedad de la enfermedad
depende del porcentaje de DNA mutado en el individuo.
Entonces por las mutaciones que puede presentar la
mitocondria originan que el suplemento de oxígeno sea limitado, la fosforilación oxidativa y el
flujo del transporte electrónico declinen y se produzca una depleción
rápida de las reservas de creatina fosfato, entonces disminuye la oxidación del
piruvato y de los ácidos grasos y se deteriora la producción de ATP. La hidrólisis
del ATP derivado de la glucólisis y la acumulación de lactato conducen a una
disminución del pH intracelular y al desarrollo de acidosis intracelular, lo
que ejerce un efecto inhibitorio directo sobre la función contráctil. El AMP y
otros metabolitos se acumulan, y esto da lugar a la aparición de edema
mitocondrial y degeneración progresiva. Además, la isquemia miocárdica produce
una disminución de los valores de los complejos respiratorios IV79 y IV80 y un aumento de las deleciones de ADNmt.
La isquemia sostenida acaba por producir depleción de ATP y muerte celular necrótica.
Durante la transcripción del ADN se ha visto que es de fundamental la participación de las micromoléculas de Ácido Rinonucleico que silencian o inhiben a los genes blanco similares al escindir especificamente a los ARNm que son importantes reguladores de CI, y se han identificado distintas variedades, en especial la miR-133, que está disminuida en ese caso, mientras su expresión aumentada inhibe la misma. En el Infarto Agudo de Miocardio se ha manifestado una reprogramación de las proteinas para evitar este problema.
Alteraciones del proceso de replicación en la cardiomiopatia isquemica
Uno de los principales
factores que pueden generar isquemia cardiaca es la Arteroesclerosis, esta
enfermedad puede ser hereditaria.
Estudios realizados
relacionan esta enfermedad con los polimorfismos del gen receptor de apoE, que es considerado un "gen candidato"
susceptible o está muy relacionado con el metabolismo lipídico, este se
encuentra en el cromosoma 19 y su formación polimórfica es de tres a lelos
codominantes (ε2,ε3,ε4). Los cambios
responsables de los polimorfismos de pueden encontrar en el cuarto exón del
gen.
El alelo ε4 del gen apoE se asocia a un
riesgo aumentado de esta enfermedad ya que las personas de este tienen un nivel
más alto de CT (colesterol total) y C-LDL.
Pero el polimorfismo -219 G/T en el gen apoE es el que puede actuar como factor de riesgo de la
enfermedad.
En el estudio se observaron distintas concentraciones de apoproteína E en plasma para los dos alelos, G y T, del polimorfismo -219, y distinta respuesta a la dieta. El alelo T se asoció con el aumento de riesgo de sufrir un infarto de miocardio y de enfermedad coronaria en la población.
Estudios por parte de
Helgadottir et en el que utilizaron 1.068 marcadores genéticos,
encontraron un locus con infarto agudo de miocardio en el cromosoma 13,
especialmente en mujeres. Un mayor análisis encontró, un haplotipo en el
gen ALOX5AP que conllevaba un exceso de riesgo de infarto de
miocardio, ya que éste codifica una proteína activadora de la lipooxigenasa 5,
que interviene en la producción de leucotrienos, el estudio de las
modificaciones no estructurales del ADN, sin cambios en la secuencia puede
regular la expresión de estos genes.
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