Terapia con Stem Cell en la Diabetes Mellitus

La capacidad de las stem a diferenciarse en varios tipos de células, incluyendo el músculo, cerebro, vascular, de la piel, cartílago y células óseas, los hace atractivos como agentes terapéuticos para la diabetes mellitus.

Pueden ser tomadas de:

·         Tejido adiposo

·         Sangre del cordón umbilical

·         Hueso compacto, entre otros.

Para  DM se incluyen varias terapias como son stem cells para la miocardiopatía diabética, causada principalmente por glicemia alta, que puede provocar daño capilar, muscular, etc, asi con estas stem cells podemos inducir  miogénesis y la angiogénesis mediante la liberación de diferente angiogénicos ,mitogénica , y los factores antiapoptóticos incluyendo el factor de crecimiento endotelial vascular ( VEGF) , similar a la insulina factor de crecimiento 1 (IGF- 1 ) , la adrenomedulina (AM) , y factor de crecimiento de hepatocitos ( HGF).

Referencia:

AlphaMed. [Internet]: Stem cell treatment- Regenerative Medicine [citado 18 junio 2017]. Disponible en: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/stem.556/full

Yang X. [Internet]: Stem Cells Therapy in Diabetes Mellitus, [citado 18 junio 2017]. Disponible en: https://www.omicsonline.org/open-access/stem-cells-therapy-in-diabetes-mellitus-2157-7633.1000199.pdf

Ejemplo de transgénico animal en la Diabetes Mellitus 2

Ratones animales de experimentación como modelos en la DMT2

Los modelos animales utilizados en las investigaciones sobre la diabetes mellitus tipo 2 , ayudan al estudio de los mecanismos patogénicos que conducen a la presentación de esta enfermedad, acompañada de severa o moderada hiperglucemia, intolerancia a la glucosa y otras alteraciones metabólicas relacionadas con la misma, y dan la oportunidad de explorar nuevos tratamientos y formas de prevenir estos cuadros morbosos. Los ratones transgénicos pueden expresar transgenes que incluyen receptores de insulina humana, transportadores de glucosa humana GLUT 4 y polipéptidos amiloideos de islotes humanos además estos ratones transgénicos transportan múltiples copias del gen de la insulina del hombre y muestran hiperinsulinemia basal crónica, una respuesta alterada a la insulina y a la glucosa, insulinorresistencia e intolerancia a la glucosa.  En estos modelos animales, también se pueden estudiar otras alteraciones relacionadas con la DM2, las cuales se observan de forma espontánea o se inducen experimentalmente.

Referencias:

Hugués B, Rodríguez García J, Rodríguez González J, Marrero Rodríguez M. Animales de experimentación como modelos de la diabetes mellitus tipo 2.  [Internet] 2010; [citado 11 jun. 2017]. Disponible en: http://bvs.sld.cu/revistas/end/vol13_2_02/end09202.pdf

Arias-Díaz J, Balibrea J. Modelos animales de intolerancia a la glucosa y diabetes tipo 2. [Internet] 2007; [citado 11 jun. 2017]. Disponible en:http://scielo.isciii.es/pdf/nh/v22n2/revision3.pdf

ADN Recombinantes

• ADN Recombinante en la Naturaleza

La naturaleza también genera transgénicos. Por ejemplo, determinados agentes infecciosos incorporan material genético al genoma de su huésped, como lo hace la bacteria Agrobacterium tumefaciens, con los vegetales que infecta.

La bacteria es un patógeno de plantas, induciéndoles una malformación llamada tumor de la agalla,que establece con la planta una especie de "colonización genética" que obliga a la planta a fabricar una sustancia de la que sólo se puede nutrir esta bacteria.La bacteria es atraída por sustancias que la planta excreta en sus zonas abiertas por pequeñas heridas. 

El T-DNA entra al núcleo y se inserta al azar en algún sitio del genoma, allí se expresan sus dos genes: el de las hormonas provoca crecimiento descontrolado de las células vegetales; el otro obliga a esas células a fabricar grandes cantidades de opinas, una sustancia que la planta no puede aprovechar, y la excreta.

• ADN Recombinante en Diabetes Mellitus

El año 1978, gracias al desarrollo de la ingeniería genética se consigue la síntesis de la insulina mediante técnicas biotecnológicas.

El procedimientos llevado a cabo fue utilizando las bacterias Escherichia coli como factorías en miniatura para producir de forma separada las cadenas A y B de la insulina humana, introduciendo para ello los genes  que las codifican en las bacterias mediante un vector (pBR322). Posteriormente se llevaba a cabo la purificación, plegamiento y unión in vitro de las cadenas, mediante la oxidación de las cisteínas para formar los puentes disulfuro de la proteína activa. El resultado fue una insulina humana, más barata de producir, potente y segura. Empezó a distribuirse a principios de los años 80 como tratamiento contra la diabetes, siendo la primera proteína recombinante aprobada como medicamento.

Referencias: 

Elsevier-ScienceDirect. [Internet]: Effect of chromatin upon Agrobacterium T-DNA integration and transgene expression, [citado 04 Junio 2017]. Disponible en: http://download.bioon.com.cn/upload/month_0912/20091212_0ff17f71594e7ca5737dBog48xNkfxXN.attach.pdf

Naukas-Medicina. [Internet]: Éxitos transgénicos – la insulina, [citado 04 Junio 2017]. Disponible en: http://naukas.com/2012/01/05/exitos-transgenicos-la-insulina/

Pruebas moleculares para Diabetes Mellitus

Microarrays de ADN han proporcionado a los investigadores médicos con una poderosa herramienta para estudiar los mecanismos de las enfermedades complejas, como la obesidad y la diabetes tipo 2 (DT2). 

Perfiles de expresión génica son la principal aplicación de microarrays de ADN hasta ahora. La grasa subcutánea, grasa visceral, adipocitos y preadipocitos, músculo, hígado, páncreas y núcleos específicos en el hipotálamo en condiciones normales y de enfermedad se utilizan en el tratamiento del perfil de expresión de genes en la obesidad y T2D. En esta revisión, la aplicación de microarrays para dilucidar el papel de la proteína de unión a retinol 4 como un vínculo entre la obesidad y la DM2.

Referencias: 

IACSIT. [Internet]: International Journal of Engineering and Technology; Vol.3, No.3, [actualizado June 2011; citado 26 May 2017]. Disponible en: http://www.ijetch.org/papers/243-T686.pdf

Pueba de PCR en Diabetes Mellitus (Tipo 2)

Tema: Estudio génico (OPG, RANKL, Runx2 y receptores AGE) en cultivos de osteoblastos humanos de pacientes con diabetes mellitus tipo 2 y fractura de cadera. Influencia de los niveles de glucosa y AGEs.

Objetivo: Valorar si las variaciones de glucosa circulante generan alteraciones en la expresión de genes relacionados con la diferenciación y actividad osteoblástica (OPG, RANKL, Runx2 y AGER) en el cultivo primario de osteoblastos (hOB).

Muestra: Cultivos primarios de osteoblastos humanos (hOB) a partir de hueso trabecular.

Tipo de ácido nucleico:    ARNm genómico                                   

Extracción de ADN:

                                          Lisis: Kit High Pure RNA Isolation

                                          Separación: Kit High Pure RNA Isolation

                                          Purificación: Kit High Pure RNA Isolation

                                          Gen a amplificar: OPG, RANKL, Runx2 y AGER

Tipo de PCR:                   PCR en tiempo real

Pasos:                              Desnaturalización

                                         Hibridación

                                         Elongación

Visualización:                  EFO

Referencias: 

Díaz M. Unidad de Osteoporosis.U.G.C de Medicina Interna –Universidad de Sevilla. [Internet] 2011; [citado 21 Mayo 2017]. Disponible en: http://www.revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/pdf/articulos/12012040100070014.pdf

Pruebas de tamizaje y confirmatorias para diabetes

Pruebas de tamizaje:

•  Prueba de glucemia basal
•  Medición de la glucemia postprandial

La glucosa en ayunas es la prueba más sencilla para realizar tamizaje de Diabetes Mellitus en personas asintomáticas. La prueba para el tamizaje de diabetes es la medición de la glucemia 2 horas post carga de glucosa. Una prueba de tamizaje solo indica una alta probabilidad de tener DM y debe ser confirmada con una prueba diagnóstica.

 

Pruebas confirmatorias:

·      Glucosa sanguínea en ayuno (PGA).

·      Tolerancia Oral a la Glucosa (PTOG).

·      Glucosa sanguínea a cualquier hora del día.

El diagnóstico de diabetes se confirma mediante las pruebas de glucosa sanguínea en ayuno y la tolerancia oral a la glucosa que son utilizadas para diagnosticar diabetes o pre-diabetes y la prueba de glucosa sanguínea a cualquier hora del día, es utilizada para el diagnóstico de diabetes, pero no de pre-diabetes.Los síntomas como poliuria, polifagia, polidipsia, pérdida de peso conllevan a la sospecha clínica de la diabetes. 

Referencias: 

Becton Drive. Diagnóstico de la diabetes [Internet]. 2016; [citado 14 Mayo 2017]. Disponible en: http://www.bd.com/mexico/diabetes/main.aspx?cat=3258&id=3279

American Diabetes Association. Standards of Medical Care in Diabetes. [Internet] 2017; [citado 14 Mayo 2017]. Disponible en: http://care.diabetesjournals.org/content/39/Supplement_1/S4

 Mejía. R. Salud y Medicinas-Exámenes para detectar diabetes, [Internet] 2017; [citado 14 Mayo 2017]. Disponible en: http://www.saludymedicinas.com.mx/centros-de-salud/diabetes/analisis-y-estudios-de-laboratorio/examenes-para-detectar-diabetes-invaluable-ayuda.html

Alteraciones de la epigenética

Epigenética de la Diabetes 

La hiperglucemia activa mecanismos epigenéticos responsables del desarrollo de las complicaciones de la diabetes. Picos de hiperglucemia en diabetes mal controlada, en combinación con el trasfondo genético del individuo (presencia de mutaciones o polimorfismos), desencadena cambios en la expresión de microácidos ribonucleicos y la activación de factores de transcripción proinflamatorios (NFKB o TGFB) que producen cambios transitorios en la estructura de la cromatina de sus genes diana en diferentes tejidos, estableciendo un patrón de expresión génica patológico. Al mismo tiempo, la hiperglucemia y los cambios en los metabolitos causados por esta afectan a la función de enzimas y cofactores epigenéticos que pueden estabilizar el patrón de expresión génica anómalo. Este patrón alterado puede así mantenerse en el tiempo incluso tras la retirada del estímulo (memoria metabólica), influyendo en el desarrollo de las complicaciones de la diabetes.

Referencias:

Lu C, Thompson CB. Metabolic regulation of epigenetics. Cell Metab [Internet]. 2016; [citado 06 Mayo 2017].Disponible en: http://diabetespractica.com/docs/publicaciones/146348498503_articulo_revision_7-1.pdf

Valladares-Salgado A. Epigenética de la obesidad infantil y diabetes [Internet]. 2013; [citado 06 Mayo 2017].Disponible en: http://www.medigraphic.com/pdfs/imss/im-2014/ims141o.pdf