Actividad en clase

Diabetes Tipo 1

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS MEDICAS

CÁTEDRA DE BIOLOGÍA MOLECULAR.

NOMBRES:

·         CATHERIN CHANGO

·         GABRIELA CERON

DIABETES TIPO 1

ENFERMEDAD MONOGENICA

285 MILLONES DE PERSONAS EN EL MUNDO CON DIABETES, QUE DEL 5 AL 10% DE ESTA POBLACIÓN SOMOS DIABÉTICOS TIPO 1, UNOS 14.250.000 A 28.500.000 PERSONAS CON ESTE TIPO DE DIABETES DISPERSOS POR EL MUNDO. TAMBIÉN SE ESTIMA QUE HAY 480.000 NIÑOS MENORES DE 14 AÑOS CON DIABETES TIPO 1,Y UNOS 13.770.000 A 28.020.000 PERSONAS INSULINODEPENDIENTES. 

CURATIVA

·         MODIFICAR EL SISTEMA INMUNE PARA EVITAR EL RECHAZO DE LAS CELULAS BETAS.

·         REGENERACION DE CELULAS BETA

PREVENTIVA

·  MODIFICAR UN GEN PARA DISMINUIR LA POSIBILIDAD DE DESARROLLAR LA ENFERMEDAD ANTES DEL NACIMIENTO POR METILACION O DESACETILACION DE LA HISTONA B1.

SUSTITUTIVA

· CUBRIR LA DEFICIENCIA DE INSULINA CON PRODUCTOS RECOMBINANTES COMOINSULINA RECOMBINANTE, ETC.

·         GENERACION DE CELULAS NO BETA QUE SEAN PRODUCTORAS DE INSULINA A PARTIR DE HEPATOCITOS, AL TENER FUNCIONES METABOLICAS CASI SIMILARES, COMO CONCENTRACION EXTRACELULAR DE GLUCOSA Y COMPARTEN COMPONENTES NATURALES DEL SISTEMA DE DETECCION COMO GLOCOCINASA Y GLUT 2

PALEATIVA

·   TRANSPLANTES DE CELULAS PLURIPOTENCIALES EN PANCREAS DE ANIMALES ADULTOS LAS CUALES FORMARAN CELULAS BETAS NORMALES.

Terapia Génica para Diabetes

Terapia Genica en Diabetes, avances y desarrollo

En investigaciones recientes, la terapia génica de la leptina está destinada para sustituir el tratamiento médico de la inyección de insulina. Esta terapia con leptina ha demostrado la reducción de la hiperglicemia y la hiperfagia en ratones diabéticos con insuficiencia de insulina. En estos ratones se les indujo la deficiencia de insulina con un fármaco llamado estreptozotocina (STZ) y luego se utilizó el rAAV que introdujo el gen de la leptina (rAAV-lep). En los ratones inducidos con la deficiencia de insulina murieron a la semana 6. En cambio a los ratones que fueron tratados con el gen de la leptina (rAAV-lep), evitó la muerte prematura de los ratones tratados con STZ porque se elevaron los niveles de leptina en el hipotálamo.

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Ventajas y desventajas de animales transgénicos

Ventajas:

La creación de animales transgénicos puede tener también un fin terapéutico, ya que estos pueden servir para avanzar en el tratamiento de enfermedades, para generar medicamentos de manera endógena o incluso como donantes de órganos.

Fines comerciales para mejorar la raza de los animales

Ejemplo: Ratones en la investigación contra el cáncer.

Desventajas:

Altos costos

La introducción de una nueva información genética (el transgén) dentro del genoma de un organismo puede presentar algunos problemas en relación a dónde y cuándo expresar el transgén, tal como se indica a continuación:

• Lugar de integración indeterminado (efecto de posición) 
• Metilación y falta de expresión 
• Mosaicismo (germinal y somático) 
• Expresión específica/ectópica 
• Expresión variable

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Insulina Recombinante

Los biólogos moleculares aislaban los genes responsables de la producción del proinsulina y pronto la industria farmaceútica vislumbró la posibilidad de obtener insulina humana por clonación de genes en bacterias. 

Procedimiento.

En primer lugar, se sintetizaron químicamente las cadenas de ADN con las secuencias correspondientes a las cadenas de glicocola y fenilalanina, siendo necesarias 63 nucleótidos para la primera y 90 para la segunda más un triplete para señalar el fin de la traducción. Además. Para facilitar la separación de los productos sintetizados, se añadió a cada gen el triplete correspondiente a la metionina. 

Los genes sintéticos A y B se insertaron por separado en el gen bacteriano responsable de la b-galactosidasa y presente en un plásmido. Los plásmidos recombinantes se introdujeron en E. coli donde se multiplicaron, fabricando un ARNm que tradujo una proteína quimérica, en la que una parte de la secuencia de la b-galactosidasa estaba unida por una metionina a la cadenas de glicocola o de fenilalanima de la insulina. Como ninguna de las cadenas de insulina contiene metionina, esto se aprovecho para separar las cadenas de la insulina del resto de proteína quimérica rompiendola con bromuro de cianógeno que destruye la metionina.

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ADN recombinante en la naturaleza

Sistema Inmunitario

Las células B del sistema inmunitario realizan una recombinación genética llamada cambio de clase de inmunoglobulinas. Es un mecanismo biológico que cambia un anticuerpo de una clase a otra, por ejemplo, de un isotipo llamado IgM va a cambiar a otro llamado IgG sin accion de enzimas o procesos externos.

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¿Qué es el ADN recombinante?

ADN Recombinante

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Técnicas de Hibridación para Diabetes Mellitus

Hibridación in situ HIS

Muestra biológica: sangre periférica
Exaccion de ADN
Alelo: HLA Tipo II
Sondas de oligonucleótidos seleccionados para HLA DRB1 DQA1 DQB1. se puede utilizar sondas marcadas con P32 , S35 o I 125 
Desnaturalización 95 grados
Detección por autoradiografía.
Visualizacion: reaccion colimétrica
Para mejorar los resultados se puede utilizar reactivos fluorescentes . FISH



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PCR para Diabetes Mellitus

La cuantificacion glomerular de TGF-beta 1 mRNA en pacientes con DM

• Muestra Biologica .- Biopsia renal
• Extraccion de ARN
• Lisis.- Fosfato de formalina al 10% y Peroxido de hidrogeno
• Amplificación.- 1 pg de 1 beta-actin MT y 1 pg deTGF-1 beta 
• Gen Amplificado.- TGF-Beta1
• Tipo de PCR.- Gold Standard
• Desnaturalización.- 95 grados en 1 minuto
• Hibridación.- 65 grados por 30 segundos
• Elongación.- 72 en 1 minuto
• Ciclos.- 40 ciclos.
• Visualización.- Electroforesis

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¿Qué tipo de muestras biológicas se usan para el diagnostico de Diabetes Mellitus?

EXTRACCIÓN DE SANGRE.

Es el espécimen más usado habitualmente para los estudios analíticos en diabetes mellitus por la riqueza de datos que puede aportar, por su funcionalidad y por ser relativamente fácil su obtención. Dependiendo del tipo de estudio que se vaya a realizar, el tipo de muestra puede coincidir con el espécimen (sangre total) o ser una parte del mismo (plasma, suero). 

MANUAL DE OBTENCION Y MANEJO DE MUESTRAS pdf

Texto,Revista.

Alteraciones a nivel Traduccional

Diabetes Mellitus Traducción

Existen alteraciones en el DNA mitocondrial. El mtDNA se hereda por vía materna con un patrón vertical no mendeliano. La madre trasmite su genoma mitocondrial a todos sus hijos, pero solamente las hijas lo pasarán a todos los miembros de la siguiente generación y así sucesivamente.

Existen mutaciones en el gen del tRNA^Leu(UUR) del mtDNA. El 80% está asociada a la mutación heteroplasmica A en el par de nucleótidos 3243G, cuando esta no está presente dañan la síntesis de proteínas mitocondriales por ende no se forman las proteínas que codifican para la formación de células productoras de insulina dando una diabetes asociada a sordera. 

Video Diabetes Mellitus

Video

Genes Candidato a DM

Genes Candidatos para una Diabetes Mellitus

El procesamiento postranscripcional de RNA mensajero de un gen puede producir mas de una proteína a través de vías alternas y es posible que en la diabetes este procedimiento esté alterado produciendo una proteína defectuosa. Resultado de la suma de pequeñas alteraciones (en un solo nucleòtido), pero en muchos genes. Puede resultar de un ambiente Epigenètico, dado por el encendido o apagado de los genes en ciertos tejidos, este puede ser el resultado de interacciones con factores prenatales.

La descripción del genoma humano efectuado el 2001 dio la sorpresa de que solo se codifican 37.000 genes. Este numero es pequeño para el gran numero de proteínas constitutivas y regulativas del organismo, fuerza la idea que tanto el procesamiento postranscripcional de la información, como la programación epigenética pueden ser determinantes para la aparición de muchas enfermedades crónicas como DM.

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Lectura: Genes y el desarrollo temprano de DM 2

Genes MODY y diabetes tipo 2 de desarrollo temprano

Como está aumentando la incidencia de diabetes 2 en población joven, es importante saber si los genes MODY contribuyen al desarrollo temprano de diabetes tipo 2. Para responder a esta interrogante se estudió a 23 familias de diabéticos de inicio en edades muy tempranas, con 3 o más individuos afectados, además de 18 familias con diabetes tipo 2 y obesidad en 58% de los casos. Se analizaron los genes conocidos, HNF-1a, HNF-4a, IPF-1, HNF-1b y NEUROD-1 y se hizo un análisis de exones y regiones de unión exón-intrón. Lo que se observó con mayor frecuencia fue una heterocigosis en el HNF-1a exón 6 (P379H) que codifica para el dominio de transactivación de la proteína, y un polimorfismo HNF-1a (P394P, IVS6nt+27C), HNF-4a (A58A), IPF-1 (L54L) en un alto porcentaje de los pacientes que hicieron diabetes tipo 2. En la gran mayoría de ellos se presentó el cuadro en la etapa puberal inicial, con rango entre 12 y 38 años. Siempre tuvieron cetoacidosis diabética en el momento del diagnóstico: así debutaron y a los 12 años de evolución no tenían complicaciones microvasculares, ya que no es la misma población de diabetes MODY, sino una población de familias que iniciaban diabetes tipo 2 en forma precoz.

Para probar lo anterior, se transfectó el gen mutado HNF-1a (P379H) a células de cultivo (HeLa y RINm5f) y se demostró que así disminuía la actividad de transactivación del promotor de insulina en 25,9 y 35,7% respectivamente; además, se observó que no se afectó el nivel de expresión de la proteína. Se comprobó también que el polimorfismo IVS7nt G>A en el HNF-1 alfa es co-segregado con el fenotipo de diabetes mellitus en 80% de los pacientes y que cuando existe esa sucesión, hay algún grado de resistencia a insulina, tal como se había comunicado para G319S, detectado entre los oji-cree en 40% de los sujetos estudiados, lo que demuestra que la diabetes mellitus tipo 2 de presentación familiar temprana está asociada, aunque no se puede decir que haya una relación de causa-efecto, con la expresión de polimorfismos o de mutaciones del factor HNF-1 alfa.

En la actualidad, nuestros estudios están orientados a determinar cómo se comportan estas alteraciones genéticas. Se han observado familias en las que algunos de sus miembros afectados no tienen el polimorfismo o no tienen la mutación, pero hay miembros sanos que sí tienen el polimorfismo y lo segregan con las alteraciones en el HNF-1 alfa; así, no queda claro si estos factores son determinantes o son sólo acompañantes clínicos de alguna otra alteración. El hecho es que la diabetes monogénica, en el individuo menor de 18 años de edad, representa alrededor de 5% de los casos de diabetes insulinodependiente y 12% de los casos de diabetes no insulinodependiente; y en la población adulta, 12% de los individuos que se comportan como diabéticos tipo 2 son, en realidad, portadores de diabetes monogénica.

MODY Herencia Dominante

Maturity Onset Diabetes in the Young

El término diabetes tipo MODY se dio para un tipo de diabetes que se presenta en personas jóvenes, pero que no es dependiente de insulina. Hoy se aplica a una diabetes congénita de herencia autosómica dominante. La herencia dominante determina que se encuentre la enfermedad en más de 50% de los individuos afectados en 3 generaciones, aunque muchas veces no se les reconoce como portadores de una diabetes monogénica. Algunos casos se califican como diabetes tipo 2 familiar y otros, como diabetes tipo 1 de alta incidencia familiar; pero cuando se hace un estudio específico de la familia, buscando mutaciones en los genes, se puede verificar que estos pacientes pertenecen a una variedad monogénica.  

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Las teorías de la DM

Las teorías de la DM

Exactamente no se han podido identificar los genes asociados con la enfermedad, lo que hace sospechar que bien se trata de una herencia compleja, o intervienen otros mecanismos:

• La teoría del gen ahorrador busca explicar el aumento de la obesidad y la diabetes en los grupos humanos del nuevo siglo.

• La teoría de los orígenes fetales de la enfermedad del adulto, plantea una programación metabólica con un ahorro calórico en el feto, que se vuelve maladaptativa si no hay restricciones en la edad adulta.

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Terapia para la DM I

 Apidra un nuevo análogo de insulina

Nueva terapia en DM I, mas conocida como Apidra este es un nuevo análogo de insulina de acción rápida, cuyo principio activo es la insulina glulisina, este se obtiene mediante tecnología recombinante.

Es producida por una bacteria que ha recibido un gen capaz de producir dicha insulina, esta es ligeramente diferente a la humana, lo cual permite actuar con mayor rapidez.

Con respecto a su efectividad su pico máximo se obtiene a la hora de administrada, pero sus efectos duran menos tiempo, alrededor de 4 h aproximadamente, cuando se compara con la insulina humana normal de acción corta.

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Los elusivos genes de la diabetes

Diabetes ¨MODY¨

Existe una forma poco frecuente de diabetes llamada MODY por las siglas en inglés, diabetes tipo adulto de aparición en el joven, a la cual se le han identificado varios genes causales como el de la hexocinasa, algunos genes mitocondriales, y los genes de los factores hepáticos nucleares.

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Diabetes mellitus y riesgo cardiovascular

El riesgo de enfermedad cardiovascular y la mortalidad cardiovascular global esta aumentando en  pacientes con síndrome metabólico como en situación de prediabetes, oscilando este riesgo entre 1,5 y 2 veces superior a la población general. Los Diabeticos (Tipo 2) corren el riesgo de tener enfermedades cardiovasculares porque en ellos el desarrollo es más rápido y precoz, tienen mayor frecuencia de placas inestables,presencia de múltiples factores de riesgo como dislipemia, hipertensión arterial y tabaco o existencia de insuficiencia renal o albuminuria.

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Principios de Diabetes Mellitus (Video)

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Diabetes Mellitus

Es una de las primeras causas de mortalidad en el Ecuador, convirtiendole en uno de los principales problemas socio sanitarios del mundo actual. El sedentarismo y una elevada ingesta calórica aporta a la prevalencia de la diabetes mellitus en el país.

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Genoma diabetes

¿Qué es la Diabetes Mellitus?

La diabetes mellitus es un síndrome que se expresa por afección familiar determinada genéticamente, en la que el sujeto puede presentar:

• Alteraciones en el metabolismo de carbohidratos, grasas y proteínas.
• Deficiencia relativa o absoluta en la secreción de insulina.

Resistencia en grado variable a la insulina.

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Ref. Texto. Manual de Laboratorio de Bioquímica de tercer semestre - Determinación de la glucosa - Página 8 - Edición 2013- Editor Dr. Andrés Calle M.

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¿Por qué hablar de diabetes mellitus?

Escogí esta enfermedad porque, es una enfermedad que esta entre las 10 causas de mortalidad en el Ecuador y debido a que un familiar padece de esta enfermedad y por medio de este medio hacer publica la importancia  de la misma para asi no solo conocer el porque sino también para prevenirla.

Referencia

QUERIDOS SEGUIDORES

Diabetes Mellitus

La dos formas más frecuentes de diabetes mellitus son:

• Tipo 1: Más frecuente en los jóvenes y que requiere obligadamente de insulina
• Tipo 2: Ambas tienen un importante componente heredado, pero se muestra con mayor intensidad en este tipo de diabetes, por tanto me dedicare hablar de la diabetes mellitus tipo 2

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