TÉCNICAS DE EDICIÓN EPIGENÓMICA

LA METILACIÓN DIFERENCIAL DEL LOCUS DE SUSCEPTIBILIDAD A LA DIABETES TIPO 2 KCNQ1 ESTÁ ASOCIADA CON LA SENSIBILIDAD A LA INSULINA Y SE PREDICE POR LA VARIACIÓN GENÉTICA ESPECÍFICA DEL SITIO CPG

La metilación del ADN en el locus KCNQ1 se asoció inversamente con la sensibilidad a la insulina y la adiponectina sérica. Esta asociación fue impulsada por un polimorfismo de nucleótido único (SNP) que modifica la metilación (rs231840) que eliminó el sitio de metilación y redujo los niveles de metilación. Un segundo SNP (rs231357), en un débil desajuste de enlace (LD) con rs231840, también se asoció con la sensibilidad a la insulina y la metilación del ADN. No se ha informado previamente que estos SNP estén asociados con el riesgo de diabetes tipo 2 o la sensibilidad a la insulina.
El ADN se cuantificó mediante pirosecuenciación en 5 sitios CpG en el locus KCNQ1 utilizando Pyrosequencing.

BIBLIOGRAFÍA

1. Differential methylation of the type 2 diabetes susceptibility locus KCNQ1 is associated with insulin sensitivity and is predicted by CpG site specific genetic variation. NCBI. 2019. [accessed 30 Jun 2019] Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6395844/

TÉCNICAS DE EDICIÓN GENÉTICAS

FGF21 TERAPIA GÉNICA COMO TRATAMIENTO PARA LA RESISTENCIA A LA INSULINA.

Este estudio describe el uso de vectores virales adenoasociados (AAV) para lograr la producción a largo plazo del factor de crecimiento de fibroblastos 21 (FGF21), a nivel del hígado, el tejido adiposo o el músculo esquelético y así tratar la obesidad y la resistencia a la insulina. Se realizó el estudio en ratones ob, en donde al administrar una solo vez este este vector fue capaz de contrarrestar la obesidad y la resistencia a la insulina durante más de un año.El enfoque funciona en dos modelos animales diferentes de obesidad, inducidos por mutaciones genéticas o por dieta.

La terapia génica FGF21 tiene un gran potencial de traslación en la lucha contra la resistencia a la insulina, T2D, obesidad y comorbilidades relacionadas.

            

           

BIBLIOGRAFÍA

1. FGF21 TERAPIA GÉNICA COMO TRATAMIENTO PARA LA OBESIDAD Y LA RESISTENCIA A LA INSULINA. EMBO molecular medicine. 2018. [accessed 23 Jun 2019] Available from: https://www.embopress.org/doi/10.15252/emmm.201708791

STEM CELLS

TRATAMIENTO DE LA DM2 CON CÉLULAS PROGENITORAS PANCREÁTICAS DERIVADAS DE CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS HUMANAS Y FÁRMACOS ANTIDIABÉTICOS.

En este caso, los investigadores trasplantaron células madre embrionarias derivadas del páncreas de humanos a ratones. Dichas células estaban programadas para dividirse y diferenciarse en cuanto se trasplantaran para ser capaces de secretar insulina, como una célula pancreática normal. Para ello, se usaron dispositivos de macroencapsulación y se provocó inmunodepresión en los ratones, con el fin de evitar el rechazo del trasplante.Tras 24 semanas, se vieron ligeras mejoras de la diabetes tipo 2 en ratones, pero aún insuficientes. Por ello, se añadió una dosis baja de antidiabéticos (sitagliptina, metformina y rosiglitazona) en los alimentos y el agua a los ratones, y 12 semanas después, la tolerancia a la glucosa había mejorado.

BIBLIOGRAFÍA

1. Tratamiento de la diabetes inducida por la dieta y la obesidad con células progenitoras pancreáticas derivadas de células madre embrionarias humanas y fármacos antidiabéticos. Stem Cells Report. 2015. [accessed 16 Jun 2019] Available from: https://www.cell.com/stem-cell-reports/fulltext/S2213-6711(15)00067-3

MODELOS DE ANIMALES TRANSGÉNICOS

MODELOS DE ANIMALES TRANSGÉNICOS EN EL ESTUDIO DE DM2.

Uno de estos tantos ejemplos de experimentación en el estudio de la fisiopatología de la diabetes fue caracterizar un modelo de diabetes mellitus tipo 2 en ratas Wistar hembras, e utilizaron 20 ratas Wistar hembra de 48 horas de edad; a 10 se les administró estreptozotocina (STZ), en 50 µl de amortiguador de citratos a pH de 4.5, vía intraperitoneal (inducidos) y a 10 se les administró 50 µl del amortiguador (testigo).Los animales inducidos presentaron glicemias de 7.8±2 mmol/L (52.9% más que el testigo; p<0.005) y un peso de 334.4±12 g (51.6 g menor que el testigo; p<0.05)al final del estudio.(1) 

VENTAJAS DE LOS TRANSGÉNICOS.

1. Mejorar la calidad de los alimentos.Se han creado estrategias para aumentar el tiempo de utilidad de un vegetal.
2. Asegurar la obtención de nutrientes.
3. Creación de cultivos resistentes a plagas, evitando así el uso de pesticidas.
4. Presentan resistencia y adaptación de cultivos en lugares no endémicos.
5. Creación de modelos animales para investigación de tratamientos o diagnóstico de enfermedades.

                  DESVENTAJAS DE LOS TRANSGÉNICOS.

1. Biopiratería.
2. Sus efectos en la salud humana a largo plazo son desconocidos y potencialmente negativos.
3. Monopolización biotecnológica, grandes compañías que buscan su propio beneficio.
4. Impacto en la biodiversidad, varias de las modificaciones producidas en los cultivos, podrían llegar a extinguir las especies salvajes.  
5. Posible relación con el desarrollo de enfermedades, desarrollo de alergias, intolerancias y enfermedades autoinmunes, debido a la mutación genética de alimentos.(2)

Alimentos Transgénicos (3)

BIBLIOGRAFÍA

1. Figueroa C, Mejía Z, R, H I. Caracterización de un modelo de diabetes tipo 2 en ratas Wistar hembra. Córdova; 2014;:1,2,3. [accessed 9 Jun 2019] Available from: http://www.scielo.org.co/pdf/mvz/v18s1/v18supla14.pdf
2. Materia T. Alimentos transgénicos: concepto, ventajas y desventajas (con ejemplos). Toda Materia. 2019. [accessed 9 Jun 2019] Available from: https://www.todamateria.com/alimentos-transgenicos/
3. 2016. [accessed 9 Jun 2019] Available from: https://www.youtube.com/watch?v=Ft6OnRmBDlI

RECOMBINACIÓN DEL ADN

ADN RECOMBINANTE EN LA NATURALEZA
La recombinación consiste en la producción de nuevas combinaciones genéticas a partir de las generadas inicialmente por la mutación. Ejemplo:

• Recombinación de Bacterias, a través de distintos mecanismos como son: transformación, conjugación y transducción.

Recombinación bacteriana (2)

ADN RECOMBINANTE ARTIFICIAL DE LA ENFERMEDAD ESCOGIDA.

Gracias a la ingeniería genética ha sido posible obtener insulinas a partir del ADN recombinante, para su uso en en DMT2, con el fin de mantener el control glucémico; Ej:

1. Insulina detemir: análogo soluble de insulina que se obtiene de Saccharomyces cerevisiae.
2. Insulina glargina: análogo de insulina que se obtiene de Escherichia coli en el que se ha sustituido asparagina por glicina en la posición 21 de la cadena A de la insulina.
3. Insulina degludec: análogo de insulina obtenida de Saccharomyces cerevisiae. (3)

Producción de Insulina Recombinante(4)

BIBLIOGRAFÍA

1. Zeballos López Lourdes, Espinoza Mendoza Eduardo. Genetica Bacteriana. Rev. Act. Clin. Med [revista en la Internet]. [citado 2019 Jun 02]. Disponible en: http://www.revistasbolivianas.org.bo/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2304-37682014001000003&lng=es.
2. 2019. [accessed 2 Jun 2019] Available from: http://www.escuelapedia.com/recombinacion-genetica-bacteriana/
3. Redgdps.org. 2017. [accessed 2 Jun 2019] Available from: https://www.redgdps.org/gestor/upload/colecciones/1509468598.02_mata_sp-8-4.pdf
4. 2016. [accessed 2 Jun 2019] Available from: https://www.youtube.com/watch?v=vvnUAEOsqzg

SECUENCIACIÓN DEL EXOMA

SECUENCIACIÓN DEL EXOMA PARA IDENTIFICAR NUEVOS MARCADORES EN LA DM2

Las Tecnologías de secuenciación de próxima generación (NGS).

Se ha demostrado que la secuenciación del exoma permite identificar hasta un 42% de las causas de enfermedades monogénicas y oligogénicas La secuenciación del exoma de grandes cohortes ha proporcionado información importante sobre el papel de las variantes de codificación raras en la DT2 y la obesidad. Así se han logrado identificar varios marcadores comunes y específicos, es decir genes RREB1, ITGB6, COL2A1, TMC8 y ADAMTS13. Así como marcadores candidatos que se ha demostrado que están significativamente asociados con el fenotipo en uno de los estudios de mapeo fino más recientes (por ejemplo, rs328 en LPL , rsrs62618693 en QSER, y rs9379084 en RREB1).

Whole exome sequencing (2).

BIBLIOGRAFÍA

1. Identificación de nuevos marcadores candidatos de diabetes tipo 2 y obesidad en Rusia mediante la secuenciación del exoma con un tamaño de muestra limitado. NCBI. 2018. [accessed 26 May 2019] Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6115942/
2. Whole Exome Sequencing. 2017. [accessed 26 May 2019] Available from: https://www.youtube.com/watch?v=2PkF1-efXcI

PRUEBA DE REACCIÓN EN CADENA DE LA POLIMERASA

PRUEBA DE REACCIÓN EN CADENA DE LA POLIMERASA DE DMT2

T:Análisis de asociación genética entre el SNP RS914458 del gen proteína tirosina fosfatasa no receptor tipo 1 (ptpn1) y diabetes tipo 2 en población peruana
O:Evaluar la posible asociación entre el SNP rs914458 (C>G) del gen PTPN1con la DM2 en una población de la zona urbana de Lima – Perú.
M:
200µL de linfocitos de sangre periférica, de los cuales 50µL de DNA que fue almacenado a -20º C.
AN:ADN genómico humano extraído mediante el kit de extracción PureLink (Invitrogen).
G:SNP (polimorfismo de un solo nucleótido) rs914458 del gen PTPN1,este polimorfismo rs914458 (C>G) se encuentra localizado a 10 kb downstream del gen PTPN1 que codifica una proteína tirosina fosfatasa 1B (PTP1B).
PCR: Las mezclas se realizaron en un volumen de 20 µL, con buffer PCR 1X, 200 µmol de dNTP, 1.5 mM de MgCl2, 0.25 U AmpliTaq Gold, 40 ng de DNA genómico y 0.5 µL de cada primer. 
Las condiciones de amplificación para el SNP fueron: 95ºC por 2 min, 30 ciclos de 95ºC por 30 s, 64ºC por 30 s y 72ºC por 10 s, y finalmente 72ºC por 10 min.
Los fragmentos amplificados fueron purificados con el kit High Pure PCR cleanup micro.
V:La visualización de cada fragmento se realizó por electroforesis en gel de agarosa al 1.5%. (1)

PCR BUFFER (2)

BIBLIOGRAFÍA:

1. Paredes Anaya M, Solís Villanueva J, Manrique Hurtado H, Calderón Ticona J, Torres Gonzales D, Padilla Rojas C et al. Análisis de asociación genética entre el SNP RS914458 del gen proteína tirosina fosfatasa no receptor tipo 1 (ptpn1) y diabetes tipo 2 en población peruana. 2014;. [accessed 18 May 2019] Available from: http://www.scielo.org.pe/pdf/hm/v14n4/a06v14n4.pdf
2. 2016. [accessed 18 May 2019] Available from: https://www.youtube.com/watch?v=-crBF-tRLGE

PRUEBA DE TAMIZAJE Y PRUEBA CONFIRMATORIA

PRUEBA DE TAMIZAJE Y PRUEBA CONFIRMATORIA PARA DM2

Una prueba muy usada para la realización de Tamizaje en la DM2 se conoce como “FINDRISK”ésta prueba se basa en un cuestionario de 8 preguntas que analiza los siguientes aspectos: edad, peso, perímetro de la cintura, actividad física, hábitos alimenticios inadecuados, medicación, episodios previos de hiperglucemia y predisposición genética (1), sigue el link en caso de que tu curiosidad se haya despertado: https://www.fundaciondiabetes.org/prevencion/findrisk 

                                                      Los resultados arrojados, pueden ser:

Resultados-“FINDRISC” (1)

A más de esto se pueden realizar, pruebas confirmatorias basadas en el estudio de:

•  Hemoglobina glucosilada
• Glucosa plasmática en ayunas 
• Glucosa plasmática aleatoria.
• Prueba de tolerancia oral a la glucosa (2).

La siguiente tabla le ayudará a comprender qué significan los valores de su prueba

Valores Diagnóticos (2)

BIBLIOGRAFÍA

1. Diabetes F. Resultados Test Findrisk 2017. Fundaciondiabetes.org. 2018. [accessed 12 May 2019] Available from: https://www.fundaciondiabetes.org/general/articulo/215/resultados-test-findrisk-2017
2. Information H. Pruebas y diagnóstico de la diabetes | NIDDK. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases. 2016. [accessed 12 May 2019] Available from: https://www.niddk.nih.gov/health-information/informacion-de-la-salud/diabetes/informacion-general/pruebas-diagnostico

ALTERACIÓN EPIGENÉTICA

ALTERACIÓN EPIGENÉTICA DE LA DIABETES MELLITUS TIPO 2

Metilación del ADN

Recientemente se ha demostrado el origen fetal de la DMT2 en el adulto y su relación con los receptores nucleares (PPAR). Existen evidencias que sugieren que la obesidad o una dieta inapropiada durante el embarazo generan efectos adversos en la salud de la descendencia a largo plazo. Los PPARγ, es un regulador de los genes mitocondriales y su expresión disminuida está relacionada con fallas en la fosforilación oxidativa en el tejido del músculo esquelético; también se ha relacionado con fallas en la secreción de insulina, esto se presenta cuando el nivel de metilación de ADN se incrementa en una región promotora de PPARGC1A en las isletas pancreáticas de pacientes con DM2 (1).

Etapas del desarrollo en las que se pueden presentar alteraciones epigenéticas (2)

Epigenética (3)

                         

                                                

                     ¿Qué es la epigenética?(4)

Bibliografía

1. Valladares Salgado A, Suárez Sánchez F, Burguete García A, Cruz M. Epigenética de la obesidad infantil y de la diabetes. 2014.[accessed 4 May 2019] Available from: https://www.redalyc.org/html/4577/457745485015/
2. 2015. [accessed 4 May 2019] Available from: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgeNEJwZnvezqc1I2IBDdgbQ8MW3MnIuqfasZL1g-_HL_jS7NLwCB8hsPkg0m7ueFMsK-cZlefx3Z0J_Wyxy6z59ynTPVOC5GBzOWhCHHwyvw0CfgPHmoyvFMiuIdf7BmADKHp91KtzBpw/s1600/Captura+de+pantalla+(16).png
3. Epigenética. [accessed 4 May 2019] Available from: http://episcience.emiweb.es/medias/files/animation-final-ever.gif
4. YouTube.¿Qué es la epigenética?. 2018. [accessed 4 May 2019] Available from: https://www.youtube.com/watch?v=4VqBqLG7PxM

ALTERACIONES EN LA TRADUCCIÓN

ALTERACIONES EN LA TRADUCCIÓN DE DMT2

Traducción del ADN(1)

En el caso de la DMT2 se ha demostrado que los niveles altos de glucosa pueden elevar varios marcadores de estrés en células β:

• La fosforilación de IRS-1 (Insulin Receptor Substrate-1) por JNK da lugar a la inhibición de la señal de transducción de la insulina, incrementando la resistencia periférica.
• Así mismo, algunas deficiencias en el mecanismo de respuesta a estrés del RE, como el deterioro de la cascada de señalización PERK, provocará la muerte de las células β del páncreas.
• En  situaciones de estrés se produce sobreexpresión de CHOP, lo que contribuye de manera crítica a la apoptosis de las células β (2).

                                                                                                                                                                                                                                                        

Traducción del ADN(3)

BIBLIOGRAFÍA

1. Um.es. [accessed 28 Apr 2019] Available from: https://www.um.es/molecula/grfan/an07.gif
2. Redondo Juárez P. Fallos en el control de calidad en la síntesis de proteínas: origen de enfermedades raras. 2016;:27,28. [accessed 29 Apr 2019] Available from: http://digital.csic.es/handle/10261/157554
3. 2019. [accessed 27 Apr 2019] Available from: https://www.youtube.com/watch?v=I-G-lOjB1_U

ALTERACIONES EN LA TRANSCRIPCIÓN

ALTERACIONES EN LA TRANSCRIPCIÓN DE LA DIABETES MELLITUS TIPO 2

                                          Transcripción del ADN (1)

En DMT2, encontramos varios factores de transcripción, como son: El gen PPARG su disminución en la expresión de PPARγ en tejido adiposo durante el envejecimiento podría llevar a la resistencia a la insulina y a disfunción mitocondrial, La variante E32Kl del gen KCNJ11, El gen TCF7L2  una alteración en su función interrumpe la función de los islotes pancreáticos, lo que conduce a reducción de la secreción de insulina y aumento del riesgo de padecer DMT2 (2).

-Y para concluir también sea han identificado una expresión aberrante de varios microRNAs en T2DM (3). Para más información:https://scielo.conicyt.cl/pdf/rmc/v144n3/art11.pdf

BIBLIOGRAFÍA

1. Transcripción del ADN. 2019. [accessed 20 Apr 2019] Available from: https://www.youtube.com/watch?v=LAKfn2aRDuA
2. Asociación de los polimorfismos rs1805192(PPARG), rs5219 (KCNJ11) y rs7901695 (TCF7L2) con el fenotipo metabólico de pacientes con diabetes mellitus tipo 2. México; 2016;:3. [accessed 20 Apr 2019] Available from: https://www.medigraphic.com/pdfs/sanmil/sm-2016/sm161p.pdf
3. Gómez N, Mockus I. MicroRNAs: Marcadores séricos en diabetes mellitus tipo 2 y ejercicio físico. Chile; 2016;:4,5. [accessed 20 Apr 2019] Available from: https://scielo.conicyt.cl/pdf/rmc/v144n3/art11.pdf

ALTERACIONES DE LA REPLICACIÓN

ALTERACIONES DE LA REPLICACIÓN EN LA DIABETES MELLITUS TIPO 2

Genoma Mitocondrial (2)

El ADN mitocondrial (ADNmt): Mediante la fosforilación oxidativa, se crea un medio altamente oxidativo que se sabe que daña la replicación del ADNmt (1). Una de las tantas teorías a destacar es:

-TEORÍA GÉNICA Y MIXTA

Se ha sugerido que existe relación entre el envejecimiento celular y la inestabilidad en el genoma mitocondrial por efecto en la disminución de la reparación mitocondrial, desencadenando en años siguientes DMT2 (3).

-Un ejemplo de mutación mitocondrial es: mutación mitocondrial A3243G, para más información revisar este link: https://www.medigraphic.com/pdfs/revcliescmed/ucr-2018/ucr186h.pdf

Replicación del ADN (4)

Bibliografía.

1. Reparación del ADN mitocondrial. Cordis.europa.eu. 2016. [consultado el 13 de abril de 2019] Disponible en: https://cordis.europa.eu/project/rcn/103824/brief/es
2. 2019. [accessed 13 Apr 2019] Available from: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgBuFczqZNj8NxXxNRWxEKyK8NwNwtnOwDnq9_ydoZd-Gnh0cJn7unKnUZokhkSUULAmR9vo2RDSQOjbHUX6xgtuJ41wb6zkzDaZI1X8-26oZPYlMhN_opGUc-IDXXE7DRPcv2IoAM8qSY/s1600/GenomaMitocondrial.jpg
3. Epidemiología genética sobre las teorías causales y la patogénesis de la Diabetes tipo 2. México; : 7, 8.2017. [consultado el 13 de abril de 2019] Disponible en: http://gacetamedicademexico.com/files/gmm_153_7_864-874.pdf
4. 2018. [accessed 13 Apr 2019] Available from: https://www.youtube.com/watch?v=HmvPKICgCrg

DEFINICIÓN DE DM2

DIABETES MELLITUS TIPO 2

La diabetes tipo 2 es la forma de diabetes más frecuente en personas mayores de 40 años. Se la conoce también como diabetes del adulto, aunque está aumentando mucho su incidencia en adolescentes e incluso pre-adolescentes con obesidad. En este tipo de diabetes la capacidad de producir insulina no desaparece pero el cuerpo presenta una resistencia a esta hormona (especialmente el hígado y los músculos).

CAUSAS

• Factor genético o hereditario.
• Estilo de vida. El 80% de las personas que desarrollan diabetes tipo 2 tienen obesidad y no tienen una vida muy activa (3).

Diabetes tipo 2 (4).

Diabetes Mellitus Tipo 2 (5).

Prevención del Diabetes Tipo 2 (6).

Qué Es La Diabetes Tipo 2 y Sus Síntomas (7).

BIBLIOGRAFÍA

1. Tipos de diabetes. Fundaciondiabetes.org. 2019. [accessed 6 Apr 2019] Available from: https://www.fundaciondiabetes.org/infantil/177/tipos-de-diabetes-ninos
2. Diabetes Tipo 2. 2019. [accessed 6 Apr 2019] Available from: https://thumbs.gfycat.com/BadLinedHummingbird-max-1mb.gif
3. Diabetes Mellitus Tipo 2. 2019. [accessed 6 Apr 2019] Available from: https://pbs.twimg.com/media/DaG4sNaV4AIyKoX.jpg
4. Prevención del Diabetes Tipo 2. 2019. [accessed 6 Apr 2019] Available from: http://www.radiometropolitana.icrt.cu/wp-content/uploads/2018/06/DIABETES-TIPO-2-400x300.jpg
5. Qué Es La Diabetes Tipo 2 y Sus Síntomas. 2019. [accessed 6 Apr 2019] Available from: https://www.youtube.com/watch?v=sh6MNPeoqCI

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Te doy la bienvenida a este blog de biología molecular el mismo  que se encontrará en fase de continua construcción.

En este espacio de información médica y científica te mantendré al tanto de actividades, proyectos, vídeos, investigaciones y de mis ideas enfocadas en la asignatura de  "Biología Molecular".

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