domingo, 8 de noviembre de 2015

Diabetes Mellitus: miRNAs interferentes

En DT1, la falta de insulina es causada principalmente por la ausencia o la destrucción de las células beta pancreáticas, que es impulsado por errores de desarrollo o mal funcionamiento inmunológico, respectivamente. Un gran conjunto de miRNAs se ha implicado en el desarrollo del páncreas incluyendo miR-15a / b, miR-16, miR-195, el miR-503, miR-541, miR-214, miR-9, el miR-124a, el miR-7, el miR-376 y miR-375, entre otros. Sigue existiendo la necesidad de estudios detallados sobre el papel de estos miRNAs en la diabetes, pero está claro que las mutaciones o misexpression de estas especies podrían dar lugar a patologías de células β.

El papel de miRNAs en la DT2 se estableció por primera vez en 2004 por Poy et al., que mostró que el miR-375 está directamente implicada en la regulación de la secreción de insulina. Este estudio fue uno de los primeros en demostrar que un miARN podría estar estrechamente vinculado a un fenotipo de la enfermedad. En los últimos años, decenas de miRNAs adicionales han sido identificados como componentes de las vías provocados por, o contribuir a, la patología de la DT1 y DT2 tanto. Debido a la naturaleza multifactorial y polisistémica de esta enfermedad y el creciente interés en los miRNAs, parece probable que muchas más miRNAs, y tal vez otras pequeñas especies de ARN reguladores, serán identificados como factores en la diabetes. Esto, sin duda, dará lugar a una mayor comprensión de la base genética de la enfermedad y ofrecer alternativas de diagnóstico, pronóstico y tratamiento novedosos.


Del mismo modo, miRNAs han sido implicados en la destrucción autoinmune de las células ß, también conduce a DT1. Recientemente, Hezova et al. cambios medidos en la expresión de miRNA de las células T reguladoras de los individuos afectados por DT1. Estas células son de especial interés, ya que son reguladores críticos de la enfermedad autoinmune. Ellos encontraron que miR-510 se reguló de manera significativa, y miR-191 y miR-342 se autoregulaban significativamente en células T periféricas-reg adultos de pacientes diabéticos en comparación con los individuos sanos. miR-342 también se conoce para mostrar los perfiles de expresión alterados en enfermedades hematológicas. Estas observaciones sugieren un papel para estos miRNAs en la destrucción autoinmune de las células ß.

El papel de miRNAs en la función de las células beta en los pacientes DT2 se ha estudiado ampliamente pero todavía no está completamente entendido, como se ejemplifica por miR-375. En adultos β-células islotes miR-375 niveles se reducen cuando se dispone de los altos niveles de glucosa. Los bajos niveles de miR-375 inducen la secreción de insulina por de-la represión de sus objetivos Mtpn y PDK1, mientras que la sobreexpresión de miR-375 atenúa la proliferación y gen de la insulina de la transcripción, mientras que la reducción de la secreción de insulina inducida por glucosa. De hecho, la expresión ectópica de miR-375 en diabéticos pancreáticas beta células da como resultado una mayor susceptibilidad a la apoptosis inducida por ácidos grasos. De acuerdo con estos estudios, los altos niveles de miR-375 están presentes en los islotes pancreáticos de modelos obesos diabéticos de ratón y los individuos afectados DT2. Además, cuando miR-375 se elimina en ratones ob / ob, desarrollan una marcada disminución en la masa de células β, lo que resulta en una severa diabetes insulino deficientes no se encuentra en ratones ob / ob. En general, cada vez es claro que miR-375 se dirige a un conjunto de genes que regulan negativamente el crecimiento y proliferación celular, y que la pérdida aberrante de este miRNA conduce a la reducción dramática de la masa de células β, dando lugar a bajos niveles de insulina, hiperglucemia, y por lo tanto la diabetes.

Bibliografía: Selene L. Fernandez-Valverde, Ryan J. Taft, and John S. Mattick. MicroRNAs in B-Cell Biology, Insulin Resistance, Diabetes and Its Complications. Diabetes [revista en Internet] 2011; 60(1). Disponible en: http://diabetes.diabetesjournals.org/content/60/7/1825.full

domingo, 1 de noviembre de 2015

Diabetes Mellitus: Alteraciones en la epigenética

La diabetes tipo 2 se desarrolla debido a una respuesta inadecuada de las células β pancreáticas y del tejido adiposo frente a un exceso crónico de sustratos energéticos, lo que se traduce en un almacenamiento ectópico de grasa, resistencia a la insulina, concentraciones elevadas de citoquinas inflamatorias y estrés metabólico. Finalmente, conduce a una disminución de la secreción de insulina y a apoptosis de las células β, lo que conlleva una incapacidad para compensar la resistencia a la insulina. Las contribuciones relativas de las células β y del tejido adiposo en el desarrollo de la enfermedad parecen depender de una mezcla de susceptibilidades genéticas y adquiridas (incluyendo cambios epigenéticos en respuesta a estímulos ambientales).


Así, un estudio de tipo EWAS que comparó parejas de gemelos monocigóticos de entre 53 y 80 años discordantes para la diabetes tipo 2, identificó 789 sitios CpG diferencialmente metilados en el músculo esquelético y 1.458 en el tejido adiposo subcutáneo. Aunque la magnitud de esas diferencias no fue muy grande, algunas de ellas se localizaron en genes tan importantes como PPARGC1A y HNF4A. En los islotes pancreáticos, Volkmar et al., describieron un número importante de genes aberrantemente metilados en los islotes de pacientes diabéticos que participan en vías relacionadas con la supervivencia y la función de las células β. Estos resultados sugieren que diversos mecanismos epigenéticos pueden estar implicados en la disfunción de las células β y en la patogénesis de la diabetes, abriendo la puerta al estudio del papel de la nutrición, el estrés oxidativo y la inflamación en dichos mecanismos.

Bibliografía: Milagro Fermín y Martínez Alfredo. Epigenética en obesidad y diabetes tipo 2: papel de la nutrición, limitaciones y futuras aplicaciones. Revista chilena de endocrinología [revista en Internet] 2013. [acceso 1 de noviembre de 2015]; 6(3). Disponible en: http://soched.cl/Revista%20Soched/3-2013/4.pdf

domingo, 25 de octubre de 2015

Diabetes Mellitus: Alteraciones en la traducción

La traducción proteica en la diabetes se ve implicada en la expresión de los diferentes genes que codifican la síntesis de proteínas y su adecuado funcionamiento, puesto que la diabetes tipo 2 está determinada principalmente por la dieta y el estilo de vida de los afectados no se la toma mucho en cuenta para su estudio traduccional.


Los genes del HLA se localizan en el brazo corto del cromosoma 6 (6p21.3) y la mayoría de los pacientes con diabetes tipo 1 se han relacionado con polimorfismos de los antígenos HLA (alelos DR3, DR4 DQ). El locus (INS-VNTR) de la región IDDM2, se encuentra en el brazo corto del cromosoma 11 (11p15.5), y sus modificaciones se relacionan con alteraciones en la expresión del gen de la insulina. 

La diabetes tipo MODY se caracteriza por una herencia autosómica dominante y una temprana edad de aparición. En esta variante se han detectado mutaciones en el gen de la glucocinasa y en los factores transcripcionales, como el factor nuclear hepático (HNF-1α, HNF-4α, HNF-1β y HNF-3β), así como en el factor promotor de insulina (IPF-1). Estas alteraciones resultan en un defecto en la síntesis ó secreción de la insulina.

Bibliografía: Guzmán Nora y Madrigal Eduardo. Revisión de las características clínicas, metabólicas y genéticas de la diabetes mellitus. Bioquímica [revista en Internet] 2003. [acceso 25 de octubre de 2015]; 28(2). Disponible en: http://www.medigraphic.com/pdfs/bioquimia/bq-2003/bq032d.pdf  

domingo, 18 de octubre de 2015

Diabetes Mellitus: Alteraciones en la transcripción

La actividad transcripcional de cada gen se determina habitualmente a través de múltiples factores de transcripción. Este concepto está firmemente establecido gracias a estudios con genes aislados. Pero los factores de transcripción no regulan sólo un gen, sino que controlan amplios programas genéticos vinculados a la función celular y a la enfermedad. Sigue siendo un reto entender cómo combinaciones de factores de transcripción interactúan con los programa de regulación celular. Investigadores del equipo IDIBAPS Programación Genómica de Células Beta y Diabetes, dirigido por el Dr. Jorge Ferrer, publicaron recientemente en Plos Genetics un artículo en el que se demuestra la interacción entre los factores de transcripción Hnf1α y Hnf4α, y su efecto sobre el desarrollo de diabetes. Los primeros firmantes del trabajo son Sylvia F. Boj y Dimitri Petrov.

 


Los humanos con mutaciones en genes que codifican los factores de transcripción Hnf1α y Hnf4α desarrollan formas similares de diabetes que conducen a una secreción anormal de insulina. Esto sugiere que ambos factores podrían desarrollar funciones relacionadas en las células productoras de insulina de los islotes pancreáticos. El trabajo publicado recientemente muestra que Hnf1α y Hnf4α se unen a un mismo conjunto de genes, y que los ratones en los que uno u otro de estos factores se ha inactivado presentan una expresión anormal de genes similares.
Comparando los defectos en la expresión génica de ratones con mutaciones en los genes Hnf1α, Hnf4α o en ambos, se determinó que estos factores de transcripción regulan genes comunes de forma sinérgica. Así pues, estos resultados muestran la existencia de una red reguladora que está alterada en diabetes. Se pueden emplear estrategias similares para describir cómo interactúan las funciones de otros factores de transcripción.

Bibliografía: Hospital Clinic Barcelona. [sede web]. Barcelona: Jorge Ferrer; 2010. Los factores de transcripción Hnf1a y Hnf4a tienen funciones relacionadas que afectan el desarrollo de diabetes. Disponible en: http://blog.hospitalclinic.org/es/2010/07/factors-de-transcripcio-tenen-funcions-relacionades/

domingo, 11 de octubre de 2015

Diabetes Mellitus: Alteraciones en la replicación del ADN

Diabetes Mellitus Tipo I

Se ha asociado un amplio número de genes con el desarrollo de Diabetes Mellitus tipo I, definiéndose como genes predisponentes, de modo que constituyen una causa necesaria pero no suficiente para el desarrollo de la enfermedad. Los genes implicados con más frecuencia se relacionan con el sistema HLA de clase II, localizados en el cromosoma 6p. El gen de la insulina localizado en el cromosoma 11 también ha sido relacionado. Sin embargo, desde el punto de vista práctico, sólo unos pocos alelos del sistema HLA se utilizan para determinar la susceptibilidad individual. En ese sentido, hay un equilibrio entre alelos predisponentes o marcadores de riesgo, como HLA DRB1 04 y HLA DQ, y otro grupo de alelos protectores, como HLA DRB1 02 y DQB1. La influencia tanto de unos como de otros en el desarrollo de la Diabetes Mellitus tipo I depende de factores como la raza, el grado de identidad HLA y la distribución geográfica de los alelos, entre otros.
Diabetes Mellitus Tipo II

La Diabetes Mellitus tipo II es una entidad clínica y genéticamente heterogénea. Mutaciones en el gen de la glucocinasa y de los factores transcripcionales HNF-1a, HNF-4a, IPF-1, HNF-1b y HNF-3b han sido demostradas como causa de la diabetes tipo MODY, un subtipo de diabetes no dependiente de insulina con un patrón de herencia autosómico dominante y una edad de aparición temprana. Mutaciones en estos genes resultan en un defecto en la síntesis o la secreción de insulina. Cinco de estos genes codifican para factores transcripcionales positivos del gen de insulina y otros genes específicos de la célula b. Mutaciones en alguno de los genes asociados a MODY podría contribuir o determinar la insuficiencia en la síntesis o secreción de insulina observadas frecuentemente en los individuos que desarrollan diabetes a una edad temprana. El estudio estructural y funcional de estos genes así como de otros factores transcripcionales expresados en el páncreas ha permitido su reconocimiento como posibles genes candidatos involucrados en la susceptibilidad a desarrollar el padecimiento en las formas poligénicas de la diabetes del adulto.

Bibliografía: Tusié María, PhD. La genética de la diabetes mellitus. Investigación clínica [revista en Internet] 2000. [acceso 11 de octubre de 2015]; 52(3). Disponible en: http://www.imbiomed.com.mx/1/1/articulos.php?method=showDetail&id_articulo=1933&id_seccion=262&id_ejemplar=234&id_revista=2
 

domingo, 4 de octubre de 2015

Diabetes mellitus

Definición

Es una enfermedad crónica en la cual el cuerpo no puede regular la cantidad de azúcar en la sangre.
Hay dos tipos principales de diabetes.
  • Diabetes tipo I: En esta enfermedad, el cuerpo no produce o produce poca insulina. Esto se debe a que las células del páncreas que producen la insulina dejan de trabajar.
  • Diabetes tipo II: Está relacionada con la obesidad.

Bibliografía: Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU. [sede Web]. Seattle: Brent Wisse; 2014 [acceso 4 de octubre de 2015]. Diabetes. Disponible en: https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/001214.htm 

lunes, 21 de septiembre de 2015

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En este espacio trataré de difundir paulatinamente conocimientos esenciales para el aprendizaje de la cátedra de Biología Molecular, esperando que sean de mucha ayuda para todas las personas que requieran de este conocimiento, con una dedicación especial para quienes se dedican al estudio del cuidado de la salud.


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