martes, 21 de septiembre de 2010

Aplicación Clínica 2 : Gota


Bioquímica. Thomas. M. Devlin. Editorial Reverté. 3º Edición. 2000.
La gota se caracteriza por niveles elevados de ácido úrico en la sangre y orina debidos a varias anormalidades metabólicas que conducen a la sobreproducción de nucleótidos purínicos por la ruta de novo. Muchos, si no todos, de los síntomas clínicos asociados con los niveles elevados de ácido úrico aparecen como resultado de la baja solubilidad del ácido úrico en medios acuosos. El depósito de cristales de urato sódico en las articulaciones de las extremidades y en el tejido intersticial renal desencadena las secuelas.
Los estudios sobre pacientes afectados de “gota” ha puesto de manifiesto que los defectos que causan la sobreproducción de ácido úrico son múltiples y heterogéneos. En algunos casos, los defectos bioquímicos no se han podido definir. Los siguientes son ejemplos de defectos bioquímicos que causan un aumento en la síntesis de nucleótidos purínicos. Guía de Taller Nº 4 3 Nora C. Brandan - Victoria Aguirre CATEDRA DE BIOQUIMICA – GUIA DE TALLER Nº 4 

1. Aumento de la actividad PRPP sintetasa: el aumento de esta actividad conduce al incremento en los niveles celulares de PRPP. El PRPP actúa como un efector positivo de la glutamina-PRPP amidotransferasa, lo que conduce a un incremento en el flujo a través de la ruta de novo.
2. Actividad parcial de la HGPRTasa: una disminución parcial de la actividad HHGPRTasa tiene dos consecuencias con respecto a la ruta de síntesis de novo de nucleótidos purínicos. En primer lugar, al haber una disminución en el reciclaje de hipoxantina y guanina, el PRPP no es consumido por la reacción de la HGPRTasa y puede activar la glutamina-PRPP amidotransferasa. En segundo lugar, al disminuir el reciclaje de hipoxantina y guanina, no se forman IMP y GMP a través de esta vía, de manera que la regulación de la etapa de la PRPP amidotransferasa por el IMP y GMP como efectores negativos se ve comprometida.
3. Deficiencia de glucosa 6 fosfatasa: en pacientes que presentan enfermedad de Von Gierke se da también frecuentemente hiperuricemia y gota. La pérdida de actividad glucosa 6 fosfatasa tiene como consecuencia que una mayor cantidad de glucosa 6 fosfato se desvíe hacia la ruta de las hexosas monofosfato. Como resultado de la mayor actividad de la desviación de las hexosas monofosfato, se genera más ribosa 5 fosfato y se incrementa el nivel de PRPP intracelular. El PRPP es un efector positivo de la PRPP amidotransferasa.

Estos ejemplos muestran que los factores que incrementan la etapa limitante de velocidad en la síntesis de novo de los nucleótidos purínicos conducen a un incremento en la síntesis y degradación a ácido úrico.


Cuestionario de la aplicación clínica:

1- ¿Qué concepto tiene de la enfermedad denominada gota? ¿Cuáles son los órganos más comúnmente comprometidos? ¿Cuáles son los tres mecanismos principales de acumulación de ácido úrico en sangre? (hiperuricemia).
Es una enfermedad metabólica que se da por el aumento de ácido úrico en la sangre, o por una deficiencia en su eliminación. Es una enfermedad que puede ser hereditaria, y suele aparecer a partir del consumo excesivo de determinados alimentos y/o de bebidas alcohólicas.
Los riñones, el sistema circulatorio, la vejiga, articulación metatarsofalángica, hígado.
  1. Aumento de la actividad PRPP sintetasa: Biosíntesis aumentada de nucleótidos de purina y pirimidina, tanto de ser sustrato de las reacciones como por efectos alóstericos.
  2. Una disminución parcial de la actividad HHGPRTasa que tiene dos consecuencias con respecto a la ruta de síntesis de novo de nucleótidos purínicos.
Disminución de de reciclaje de hipoxantina y guanina, el PRPP no es consumido por la reacción HHGPRTasa y puede activar la glutamina-PRPP amidotransferasa.
Al disminur el reciclaje de de hipoxantina y guanina, no se forma IMP y GMP a través de esta vía, de manera que la regulación de la etapa  de  la PRPP amidotransferasa por el IMP y GMP de los factores negativos se ve comprometida.
  1. Deficiencia de glucosa 6 fosfatasa: Es un trastorno hereditario en el cual los glóbulos rojos se descomponen cuando el cuerpo se expone a ciertos fármacos o al estrés de una infección.





2- En el ácido úrico el grupo OH del C8 tiene un pK de aproximadamente 5,4 y por lo tanto existe en estado aniónico (urato de sodio) a pH fisiológico. La sal (urato) es más soluble que la forma ácida, por tanto tiene menos tendencia a precipitar en riñones y articulaciones. Teniendo en cuenta sus conocimientos sobre equilibrio ácido-base (pH, pK, ecuación de Henderson Hasselbach): ¿la forma de urato (sal sódica de ácido úrico) sería favorecida por una orina ácida o alcalina?
Ambas, Acida porque causa dolor y Alcalina por la formación de cristales


3- Los ejemplos citados involucran sobreproducción de ácido úrico. Investigue qué otras situaciones podrían conllevar la generación de gota.

La herencia, bebidas alcohólicas, el comer regular de los alimentos ricos en proteína y carbohidratos, carencia del ejercicio apropiado, y tensión.
Algunos medicamentos como: aspirinas en bajas dosis, diuréticos como hidroclorotiacida (Esidrix, HydroD) e inmunosupresores utilizados en el transplante de órganos, como ciclosporina (Neoral, Sandimmune) y tacrolimus (Prograf).



lunes, 20 de septiembre de 2010

PAPEL EN LA RENOVACIÓN CELULAR DEL ORGANISMO

Se están acumulando pruebas de que desde la vida perinatal a la adulta van apareciendo células madre en los tejidos somáticos, como parte de la estrategia del organismo para su renovación en condiciones fisiológicas o ante un daño. Esto nos lleva a la conclusión aparentemente paradójica de que en realidad las células madre de adulto no son células “primitivas” derivadas directamente del embrión temprano, sino que serían células que aparecen tardíamente, “especializadas” en suministrar células de repuesto al organismo adulto.
Un descubrimiento de mediados de los 90 parece apoyar esto: existen células madre neuronales en el cerebro anterior de mamíferos, rodeando al ventrículo lateral, y participan en la repoblación de la subepéndima del ventrículo tras irradiación, y en los roedores son la fuente de nuevas neuronas que migran hasta el bulbo olfativo. Además, en monos migran por una ruta desconocida hasta la corteza cerebral asociaciativa (la que contribuye a los mecanismos de memoria).
La identidad exacta de las células madre neuronales está sometida a controversia, ya que algunos las localizan como células de la epéndima que rodean a los ventrículos, mientras que otros las hacen coincidir con los astrocitos de la zona subventricular.
Las células madre del sistema nervioso central (SNC) pueden generar los tres grandes tipos de células del cerebro adulto: neuronas, astrocitos y oligodendrocitos. Pero desconocemos la importancia y significado real de estas células madre. Puede ser que en verdad el SNC del adulto mantenga una cierta capacidad de autorrenovación, como rasgo adaptativo según las especies. Quizá en los animales superiores la formación local de nuevas neuronas en ciertas estructuras cerebrales tenga algo que ver con los mecanismos de creación e integración de la memoria. Además, hace poco se han aportado pruebas de que los estímulos ambientales pueden intervenir en la regulación de la formación de neuronas.
Las células madre mesenquimales (MSC) humanas están presentes en el estroma de la médula ósea, constituyendo una población totalmente diferente de las células madre hematopoyéticas, y su papel es contribuir a la regeneración de los tejidos mesenquimáticos (hueso, cartílago, músculo, ligamento, tendón, tejido adiposo y estroma). Se han aislado y cultivado MSC humanas, y lo que es mejor, se ha logrado su diferenciación controlada hasta células con rasgos típicos de osteocitos, condrocitos o adipocitos, respectivamente.

Avances en el transplante de celulas madre

Recientemente se han logrado 2 importantes avances en el desarrollo de la terapia con ESC: la derivación de células madre embrionarias humanas a partir de un blastocisto clonado, y la derivación y caracterización de nuevas líneas humanas de ESC. Sin embargo, el uso de las ESC ha sido limitado por razones éticas y restricciones políticas.
En los últimos años se han identificado células madre pluripotentes en muchos tejidos del organismo adulto, incluidos algunos con muy baja capacidad regenerativa como el tejido nervioso. Entre estas ASC, el empleo de aquellas derivadas de médula ósea y sangre periférica es especialmente atractivo por su accesibilidad y aparente plasticidad in vivo. La posibilidad de generar tejido no linfohematopoyético a partir de células madre de sangre periférica, fue inicialmente sugerida por la presencia de hepatocitos y células epiteliales cutáneas e intestinales, derivadas del donante, en receptoras de transplantes de ASC alogénicas, aunque en este caso no se estudió la función de las células generadas.
Hoy son aún muy escasos los ensayos clínicos en los que se demuestre la recuperación de una función orgánica eficiente y sostenida tras el transplante de células madre, y es debatido el criterio de viabilidad a largo plazo de las células diferenciadas, integrantes del nuevo tejido adquirido. Estos aspectos son trascendentes para el éxito de este tipo de terapia celular, y constituyen interrogantes muy discutidas en algunas aplicaciones particulares del transplante de células madre, como en la diabetes mellitus.
La diabetes mellitus tipo 1 (DM1) es, sin dudas, la enfermedad endocrino-metabólica que ha recibido más atención por parte de clínicos y biólogos que exploran la utilidad terapéutica de las células madre. Hipotéticamente es posible revertir esta enfermedad crónica, que resulta de la destrucción selectiva de las células ß de los islotes de Langerhans, mediante su reemplazo por células diferenciadas que secreten insulina bajo regulación fisiológica. Esta suposición tiene una verdadera prueba de concepto en el hecho de que el alotransplante de islotes puede restaurar la normoglucemia sin empleo de insulina en pacientes con DM1 de larga evolución.
Varios estudios recientes en modelos animales apoyan la factibilidad de generación de células ß funcionales a partir de células madre embrionarias y adultas, y se ha demostrado la reversión de diabetes inducida experimentalmente con el uso de células productoras de insulina derivadas de células madre embrionarias.
Sin embargo, el uso de la terapia con células madre en la DM1 enfrenta también el reto de la posible destrucción de las nuevas células por mecanismos inmunes. Es por eso que la terapéutica con células madre alogénicas adultas, y posiblemente con las células embrionarias en pacientes con DM1, impone la aplicación simultánea de tratamiento inmunosupresor ante el riesgo de respuesta aloinmune. Además de los múltiples efectos adversos de los inmunosupresores, que pueden afectar adicionalmente la calidad de vida del paciente diabético e incrementar la mortalidad de los transplantados, estos agentes tienen efectos diabetogénicos y su empleo se asocia con resistencia a insulina y disminución de la función de las células. Este fenómeno pudiera explicar el carácter transitorio del no requerimiento de insulina en pacientes sometidos a transplantes de islotes pancreáticos. Para eliminar el riesgo de rechazo inmune, y por lo tanto el uso de la terapia inmunosupresora, se ha propuesto emplear células madre embrionarias obtenidas después de transferencia del núcleo de células somáticas autólogas, o progenitores autólogos de células, cuya fuente en el hombre está aún por definir. Estudios recientes indican que la médula ósea puede ser una fuente de progenitores de células pancreáticas que tienen la capacidad de expansión ex vivo y diferenciación in vivo, y por lo tanto ser útil para el transplante antólogo en pacientes diabéticos.
En cualquier caso, el éxito a largo plazo del transplante de células madre en la DM1 dependerá de la posibilidad de restaurar y mantener una masa funcional eficiente de células en un individuo en que la respuesta autoinmune selectiva contra estas células, mediada por células T, causó inicialmente la enfermedad. En receptores de alotransplantes de islotes se describe este riesgo de diabetes autoinmune recurrente. Por lo tanto, deben evaluarse paralelamente modos seguros y efectivos de control de la respuesta autoinmune que eviten la destrucción progresiva de las células regeneradas. En este sentido, algunas formas de inducción de tolerancia han sido exploradas en ensayos preclínicos.
En algunos pacientes con diabetes mellitus tipo 2, que presenten una profunda depleción de la masa funcional de células pancreáticas, podría utilizarse el transplante de células madre sin el riesgo antes mencionado de respuesta auto reactiva. En este caso, los principales retos están en lograr que las células precursoras trasplantadas logren su diferenciación final in vivo y produzcan células funcionales en número suficiente para restaurar el control euglucémico, para lo cual posiblemente se requiera su implante en el ambiente pancreático, que es también de difícil accesibilidad física in vivo.

El transplante de células madre

La utilización de células derivadas de estas poblaciones con el propósito de regenerar o sustituir células dañadas o defectivas y lograr restaurar o establecer la función tisular requerida, constituye la base de la terapia de transplante celular propuesta para diversas enfermedades crónicas y defectos genéticos, asociados con la afectación o pérdida de tipos celulares específicos.
Estas células, cuyo potencial regenerativo o generativo es apreciado en la actualidad por su indiscutible valor terapéutico, son denominadas células madre o stem cells. Una célula madre debe ser clonogénica, capaz de auto renovación ilimitada por divisiones simétricas y bajo condiciones experimentales adecuadas, así como generar células diferenciadas de virtualmente cualquier tipo de tejido. Esta última cualidad, conocida como plasticidad de diferenciación, distingue a las células madre pluripotentes con capacidad de diferenciarse al cruzar las fronteras de línea, tejido e incluso capa germinal, de los precursores o progenitores tisulares, que aseguran el recambio celular solo dentro de los límites de su propio tejido de origen.
La combinación de las propiedades de clonogenicidad, auto renovación (con el carácter vinculado de expansión extensiva in vitro) y plasticidad convierten a las células madre en excelentes herramientas de procedimientos de reconstitución tisular, cuyo ejemplo más exitoso es el transplante de médula ósea en el tratamiento de leucemias y linfomas. En otras diversas enfermedades humanas, la reconstitución de los tejidos dañados o defectuosos mediante el transplante de células madre, pudiera ser también una intervención curativa. Una importante limitación para la posible reconstitución de órganos sólidos ha sido la disponibilidad restringida de células madre con capacidad de generar células diferenciadas, que funcionen con la misma eficiencia que las células específicas del tejido que deben reemplazar.
Con el propósito de lograr el suficiente número de células diferenciadas y funcionales en los transplantes celulares, son objeto de intenso estudio 2 grandes grupos de células madre: las células madre embrionarias (ESC) y las células madre adultas (ASC). Ambos tipos de células parecen retener una memoria colectiva del complejo proceso de desarrollo a través del cual son construidos los tejidos específicos.
CREACION Y FUNCIONAMIENTO DE CELULAS MADRE

VEASE LA OBTENCION DE CELULAS MADRES EMBRIONARIAS

martes, 7 de septiembre de 2010

TERAPIAS DE CELULAS MADRE

Las aplicaciones de las células madre las podemos dividir en dos grupos principales:


1. Su potencial de diferenciación permitiría utilizarlas para regenerar tejidos destruidos o dañados, como es el caso de enfermedades neurodegenerativas, diabetes o patología cardíaca. 2

2. Las células madre podrían ser empleadas como vehículo terapéutico de genes, como en el caso de enfermedades monogénicas: la hemofilia o incluso como vehículo de terapias antitumorales o antiangiogénicas.

Terapia celular en endocrinología

Se han obtenido resultados positivos en el trasplante de islotes de páncreas en pacientes diabéticos lo que ha incrementado el interés por utilizar células capaces de producir insulina. Pero en el escaso número de islotes y la imposibilidad de expandir dichas células in vitro, se impide que el trasplante de islotes de cadáver sea utilizable en un número importante de pacientes, la posibilidad de utilizar células madre con capacidad de diferenciarse en células productoras de insulina se plantearía como una estrategia mucho más atractiva.



Terapia celular en dermatología

La epidermis es un epitelio que esta compuesto por queratinocitos, una célula especializada que es, responsable de la renovación epidérmica. La epidermis está sometida a constantes agresiones y por tanto está en un proceso de renovación continuo. Este proceso de renovación es posible por la existencia de células madre epidérmicas distribuidas en su capa y sobre todo en los folículos pilosos.


La Ingeniería tisular en injertos cardiacos son un modo terapéutico prometedor para la reconstrucción de la pared ventricular. Recientemente, se ha comprobado que los tejidos naturales ultraestructurales, mecánicas y de composición de los recellularization y remodelación pueden ser regenerados por células madres.

El papel de las quimiocinas liberadas por los macrófagos estimulados desgaste de partículas sobre la migración de macrófagos y células osteoprogenitoras in vitro no se ha dilucidado. En este estudio, desafiamos a los macrófagos murinos (RAW 264.7) con clínicamente relevantes polimetacrilato de metilo (PMMA, 1-10 madre) y polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE, 2-3 madre) partículas.

OBTENCION DE CELULAS MADRES ADULTAS

Las células madre adultas son obtenidas a partir del tejido adulto, tiene dos características: la renovación y la diferenciación que le da a el tejido, aunque su capacidad proliferativa es y su potencial es menor que el de las células madres embrionarias. En su mayor concentración, las células madre adultas se han obtenido de la médula ósea, músculo esquelético, epidermis, intestino, testículo, hígado, y de forma más reciente en tejidos como el sistema nervioso central o el corazón.



Las células madres adultas se consideran multipotenciales porque son capaces de diferenciarse a un número limitado de tejidos, principalmente en función de su origen embrionario. También estas son capaces de generar células maduras de tejidos derivados de capas embrionarias distintas, a este fenómeno se le conoces como Versatilidad o capacidad de transferencia de células madres.