Editorial:
En esta nueva edición de la Revista Bioanálisis les compartimos información de interés y actualizada sobre diferentes temas del área de la Bioquímica. En primer lugar, les traemos una revisión de los aspectos más importantes del S. aureus, ente ellos podemos destacar los mecanismos moleculares más relevantes que determinan la resistencia a meticilina, las distintas estructuras genéticas en las que puede residir el gen responsable y su mecanismo de regulación. También incluímos un trabajo de la Bioq. Mónica Guinzburg del Área Endocrinología de laboratorios MANLAB que nos presenta un estudio en el que destacan la importancia de la Hormona Antimülleriana como biomarcador testicular. Además, incluímos un artículo donde evaluan una prueba de biología molecular para la identificación del Mycobacterium tuberculosis y la sensibilidad a medicamentos de primera y segunda línea. Asimismo, les hacemos llegar una revisión con nuevas determinaciones de laboratorio y los estudios necesarios para un correcto diagnóstico del paciente con anemia macrocítica. También le presentamos un trabajo donde evaluan los métodos que se utilizan para el diagnóstico de la Toxoplasmosis congénita en los neonatos nacidos de madres que cursaron una infección aguda durante el embarazo. Además, incluímos un artículo sobre biotecnología, en el cual describen la producción heteróloga y la caracterización bioquímica del procoagulante humano Factor VIII y su uso en los trastornos cardiovasculares. Por último, les acercamos una editorial del Dr. Gamba - Bernal sobre los nuevos paradigmas de la edición de genes y los problemas bioéticos que pueden traer las nuevas tecnologías.
Dr. Gerardo De Blas
Director de Contenidos
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Nota 1: Bases moleculares de la resistencia a meticilina en Staphylococcus aureus.
Desde hace mucho tiempo Staphylococcus aureus ha sido relevante en una amplia variedad de cuadros clínicos. Con el uso masivo de las penicilinas se fueron seleccionando gradualmente cepas resistentes a los distintos antimicrobianos con actividad antiestafilocóccica. En el siguiente artículo revisan además de los aspectos históricos más importantes del S. aureus, los mecanismos moleculares más relevantes que determinan la resistencia a meticilina, las distintas estructuras genéticas en las que puede residir el gen responsable de ésta y, finalmente, su mecanismo de regulación.
Alejandro Aguayo Reyes, Mario Quezada Aguiluz, Sergio Mella, Gisela Riedel, Andrés Opazo-Capurro, Helia Bello Toledo, Mariana Domínguez y Gerardo González Rocha
Resumen:
Desde el inicio de la era antimicrobiana se han ido seleccionando gradual-mente cepas de Staphylococcus aureus resistentes a antimicrobianos de amplio uso clínico. Es así como en 1960 se describen en Inglaterra las primeras cepas resistentes a meticilina, y algunos años después son informadas en hospitales de Chile. Actualmente, S. aureus resistente a penicilinas antiestafilocóccicas es endémico en los hospitales de nuestro país y del mundo, siendo responsable de una alta morbimortalidad. La resistencia es mediada habitualmente por la síntesis de una nueva transpeptidasa, denominada PBP2a o PBP2' que posee menos afinidad por el β-lactámico, y es la que mantiene la síntesis de peptidoglicano en presencia del antimicrobiano. Esta nueva enzima se encuentra codificada en el gen mecA, a su vez inserto en un cassette cromosomal con estructura de isla genómica, de los cuales existen varios tipos y subtipos. La resistencia a meticilina se encuentra regulada, principalmente, por un mecanismo de inducción de la expresión del gen en presencia del β-lactámico, a través de un receptor de membrana y un represor de la expresión. Si bien se han descrito mecanismos generadores de resistencia a meticilina mec independientes, son categóricamente menos frecuentes.
Nota 2: Hormona Antimülleriana: Biomarcador Testicular
La hormona antimülleriana es una glicoproteína homodimérica que pertenece a la familia de los factores de crecimiento transformantes beta (TGFβ). La encontramos en altas concentraciones en el feto masculino, durante la infancia y va disminuyendo cuando el niño llega a la pubertad. Se denominó así porque su función principal es inducir la regresión de los conductos de Müller durante la diferenciación sexual en las semanas 8-10 del desarrollo embrionario. A continuación, el Área de Endocrinología de MANLAB nos presenta un estudio en el que destacan la importancia de esta hormona como biomarcador testicular.
Bioq. Mónica Guinzburg.
Resumen:
La hormona antimülleriana (AMH), también conocida como sustancia inhibitoria Mülleriana (MIS) o factor inhibidor mülleriano (MIF), se denominó así porque su función principal es inducir la regresión de los conductos de Müller durante la diferenciación sexual en las semanas 8-10 del desarrollo embrionario. En ausencia de esta hormona los conductos se desarrollan generando el útero, trompas de Falopio y tercio superior de la vagina (1,2).
Fue descripta, por primera vez, en la década del 40 por Alfred Jost y col. Al principio fue utilizada para el estudio de la patología del testículo y luego su aplicación se fue ampliando hacia la evaluación de la función del aparato reproductor femenino. Es considerada un marcador específico de las gónadas.
La AMH es una glicoproteína homodimérica que pertenece a la familia de los factores de crecimiento transformantes beta (TGFβ). La encontramos en altas concentraciones en el feto masculino, durante la infancia y va disminuyendo cuando el niño llega a la pubertad. En el hombre adulto y en la mujer los niveles de hormona antimülleriana son menores y llegan a ser no detectables en la perimenopausia. Esta hormona presenta características por las cuales su determinación en sangre es de gran utilidad para determinar la actividad gonadal: presenta diferentes niveles de concentración en ambos sexos; se evidencian cambios en sus niveles circulantes durante el desarrollo sexual y es una hormona específica de las células de Sértoli del testículo y de la granulosa del ovario (1,3). Existen en la actualidad varios inmunoensayos que nos permiten medir la concentración de AMH en suero (4,1).
La implementación de nuevas ayudas diagnósticas, deben estar en concordancia con las necesidades en la atención del paciente, para que tengan un adecuado impacto en las acciones terapéuticas, con el fin de tener un abordaje integral en el proceso asistencial.
Para la Organización Mundial de la Salud (OMS) la tuberculosis es una enfermedad infecciosa con alta morbimortalidad, se estima que un tercio de la población mundial está infectada. El proceso de diagnóstico de la tuberculosis requiere de una evaluación clínica y ayudas diagnósticas complementarias. En el siguiente trabajo evalúan una prueba de biología molecular para la identificación del Mycobacterium tuberculosis y la sensibilidad a medicamentos de primera y segunda línea.
Adrián Peñata-Bedoyaa, Anlly Holguín-Velasquez, Santiago Atehortúa-Muñoz, Paula Vergara-Aguilar, Tatiana Castaño-Sepúlveda, Julián Bustamante-Mira, Sigifredo Ospina Ospina.
Resumen:
Objetivo: Evaluar la utilidad de Anyplex™ II_MTB/MDR/XDR para la detección de Mycobacterium tuberculosis y sensibilidad a medicamentos de primera y segunda línea, además del impacto en la conducta terapéutica en pacientes con sospecha de tuberculosis pulmonar atendidos en una institución de alta complejidad de Medellín, 2014-2015.
Material y Metodos: Estudio descriptivo de corte trasversal retrospectivo, de pacientes en cuyo proceso de atención se les realizó: baciloscopia, cultivo Ogawa- Kudoh, prueba molecular Anyplex™II_MTB/MDR/XDR y registro adecuado de historia clínica. Se realizaron medidas estadísticas descriptivas univariadas y de validez diagnóstica.
Resultados: Se incluyeron 156 muestras de 154 pacientes, de los cuales el 65,6% fueron hombres. El diagnóstico de ingreso más frecuente fue el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH) (46,1%). La sensibilidad y especificidad global fue del 96,36% (IC 95%. 90,51 - 100) y 90,51% (IC 95%: 83,62 - 96,38) respectivamente. Se detectó algún tipo de resistencia en el 12,6%. El 57% de los resultados fueron tomados en cuenta por el médico tratante para definir conductas terapéuticas.
Discusión: Se obtuvo una sensibilidad mayor respecto a otros estudios previos. Entre las limitaciones a destacar están: el diseño retrospectivo y la no disponibilidad de medios de cultivo líquido (MIGIT).
Conclusión: Anyplex™II_MTB/MDR/XDR fue útil en la identificación del complejo M. tuberculosis y sensibilidad a medicamentos en muestra directa. El resultado de la prueba influyó en la toma de conductas terapéuticas en más de la mitad de los pacientes con resultados positivos. La implementación de nuevas ayudas diagnósticas, deben estar en concordancia con las necesidades en la atención del paciente.
Nota 4: Pruebas bioquímicas para el diagnóstico de anemia megaloblástica.
Las anemias macrocíticas se pueden clasificar en dos subtipos: las megaloblásticas y las no megaloblásticas. Entre las causas comunes de la anemia macrocítica megaloblástica se encuentra la deficiencia de Vitamina B12 y Folato, mientras que para la anemia macrocítica no megaloblástica, la causa más frecuente es la presencia de cuadros hemolíticos, hemorragias abundantes o el consumo crónico de alcohol. A continuación, le presentamos una revisión con las nuevas determinaciones de laboratorio y cuáles son los estudios necesarios para un correcto diagnóstico del paciente con anemia macrocítica.
Héctor Claudio Merlo, Silvia Mónica De Paula.
Resumen:
Es intención de este trabajo hacer un breve repaso sobre el metabolismo de la Vitamina B12 y del Folato o Vitamina B9. Estas dos vitaminas hidrosolubles juegan un papel importante en el metabolismo celular. Son cofactores de reacciones metabólicas de transferencia de grupos monocarbonados, esenciales para el mantenimiento de la vida. Además, se describen las nuevas determinaciones de laboratorio, se evalúan cuáles son los estudios necesarios para arribar a un correcto diagnóstico del paciente con Anemia Macrocítica (AM), su etiología y cómo muchas drogas de uso frecuente en medicina producen AM. Se realiza también la evaluación del conjunto de metodologías que se pueden efectuar como rutina en el laboratorio especializado en hematología y se propone un algoritmo para el diagnóstico del paciente con AM.
Nota 5: Toxoplasmosis congénita: Diagnóstico serológico, RPC, aislamiento y caracterización molecular de Toxoplasma gondii.
El diagnóstico de la toxoplasmosis congénita (TC) en el recién nacido es muy importante para aminorar las secuelas de la enfermedad. En el siguiente estudio evalúan los métodos utilizados para el diagnóstico de TC en los neonatos nacidos de madres que cursaron una infección aguda durante el embarazo.
Liliana Carral, Federico Kaufer, Lais Pardini, Ricardo Durlach, Gastón Moré, María C. Venturini y Cristina Freuler.
Resumen:
El diagnóstico de toxoplasmosis congénita (TC) en el recién nacido es muy importante porque debe recibir tratamiento siempre, sintomático o no, para evitar o aminorar las secuelas de la enfermedad. Objetivo: Evaluación comparativa de los métodos disponibles en la institución para el diagnóstico de TC. Materiales y Métodos: Se evaluaron métodos diagnósticos en 67 niños cuyas madres cursaron toxoplasmosis aguda durante el embarazo. Se utilizó la técnica de Sabin Feldman para IgG al nacimiento y durante el seguimiento serológico hasta el año de vida. Para determinar IgM, IgA e IgE se utilizó la técnica immunosorbent agglutination assay (ISAGA). El diagnóstico directo se realizó por reacción de polimerasa en cadena (RPC), aislamiento y caracterización molecular del parásito. Resultados: La sensibilidad (S) de ISAGA IgM fue 87%, ISAGA IgA 91% y la especificidad (E) fue 100% para ambas; cuando se realizaron en conjunto, la S aumentó a 98%. La detección de IgE contribuyó al diagnóstico cuando se la detectó sólo en la sangre del neonato y no en sangre materna. Se aisló el parásito en cuatro casos de TC, uno fue genotipo II y los otros tres, genotipos “atípicos”. La S del aislamiento fue 80% y la E 100%. Conclusión: Los métodos serológicos utilizados mostraron una buena eficacia diagnóstica. Un caso fue detectado sólo por el aislamiento y la caracterización molecular tiene gran valor epidemiológico.
Nota 6: Producción heteróloga y caracterización bioquímica del procoagulante humano Factor VIII para ensayos de cristalización de macromoléculas proteicas.
Las enfermedades cardiovasculares son la causa principal de morbilidad y mortalidad en los países desarrollados y en vías de desarrollo. Entre las manifestaciones clínicas más frecuente y dañinas podemos destacar la isquemia cardíaca y la enfermedad cerebrovascular, destacando la formación de coágulos sanguíneos (trombos) como el evento más común. En el siguiente artículo les acercamos un trabajo sobre producción heteróloga del Factor de coagulación VIII para su utilidad en este tipo de trastornos.
Erick Hernández-Carvajal, Silvia Arce-Solano, Didier Mena-Aguilar, Pablo Fuentes Prior
Resumen:
A pesar de la relevancia médica y el impacto económico en los sistemas de salud, las enfermedades cardiovasculares, tales como infartos cardíacos y accidentes cerebrovasculares, siguen siendo la principal causa de morbilidad y mortalidad en los países en vías de desarrollo. Esto se debe a que las bases estructurales y funcionales de los procesos de formación de los coágulos sanguíneos o trombos solo se conocen de forma incompleta. La trombina juega un papel esencial en estos procesos y los fundamentos atómico-moleculares de su interacción con otros factores que participan en el proceso de coagulación son poco conocidos, en particular el reconocimiento de importantes sustratos como los factores V y VIII, así como el receptor de plaquetas PAR1. Dada la importancia de estos factores, en esta investigación se produjeron fragmentos del factor VIII humano (FVIII) y se caracterizaron bioquímicamente para realizar ensayos de cristalización de complejos FVIII· Trombina. Para ello, se sobre expresaron heterólogamente los conectores ácidos entre los dominios del factor VIII (denominados FVIIIa1, FVIIIa2 y FVIIIa3), se purificaron y caracterizaron estos fragmentos recombinantes, se formaron sus complejos con la trombina y se inició la búsqueda de las condiciones de cristalización de estos complejos proteicos. La producción del FVIII, y en particular la determinación de las condiciones en las que crecen cristales del tamaño y calidad apropiados, son un auténtico cuello de botella en los estudios de estructura-función, por ello se considera que la optimización de estos procesos permitirá obtener un mayor número de cristales de proteína de calidad adecuada para futuros estudios de difracción de rayos X.
Nota 7: La edición de genes a estudio: Los problemas bioéticos que puede tener esta nueva tecnología.
En la presente editorial realizada por el Dr. Gamba - Bernal trata los nuevos paradigmas de la edición de genes y lso problemas bioéticos que pueden traer nuevas tecnologías.
Gilberto A. Gamboa-Bernal1
Resumen:
El año 2016 se inició con un anuncio que vuelve a revolucionar la investigación biotecnológica sobre la terapia génica, al revivir las esperanzas sobre el tratamiento de infecciones como la malaria y el VIH sida, de enfermedades como la distrofia muscular, la fibrosis quística, o aquellas otras donde está implicado el sistema endocrino, como la diabetes.
Pero no solo esto, con la tecnología CRISPR-Cas9 puede ser posible también cambiar casi cualquier organismo vivo, vegetal o animal, a través de un proceso que imita lo que naturalmente hace una bacteria al combatir un virus: mediante un ARN guía se identifican y reemplazan sectores específicos del ADN, para lograr los cambios deseados.
Con la CRISPR se busca la secuencia diana del gen que se va a intervenir, y se une a ella; la enzima Cas9 corta ambas cadenas del ADN de la secuencia que se quiere cambiar. En las reparaciones celulares este corte de la doble cadena hace que se agreguen varios pares de bases de ADN en el sitio, cosa que es suficiente para hacer mutar el gen entero. La misma técnica de segmentación y de corte se puede utilizar para insertar un nuevo gen, que codifica para un rasgo deseable, pudiéndose agregar cientos o miles de pares de bases de ADN.
Aunque se trata de una tecnología que lleva cerca de tres años en investigación, principalmente en organismos vegetales, solo hasta el año 2015 fue utilizada en humanos y esto ha despertado las alarmas, principalmente de tipo ético, ya que el experimento no salió bien y fue suspendido en una fase temprana; incluso revistas como Nature y Science decidieron no publicar lo que finalmente vio la luz a través de la revista Protein & Cell.