Evaluación del perfil transcripcional y potenciales vías de señalización neuronal afectadas tras la inhibición del gen PRR12 por ArNi

Introducción: El sistema nervioso tiene como función el controlar y regular el funcionamiento de los diversos órganos y sistemas de los vertebrados, coordinando su interrelación, así como la relación del organismo con el medio externo, permitiendo su interacción. Este sistema se comienza a desarrollar durante la etapa embrionaria mediante la neurogénesis, en la cual múltiples procesos biológicos trabajan en conjunto para asegurar que los diversos tipos de células nerviosas proliferen, se diferencien, migren y formen sinapsis en el momento y lugar apropiado, siendo un mecanismo finamente regulado, dependiente de la apropiada expresión temporal y espacial, así como del correcto funcionamiento de diferentes productos génicos. Debido a esto, mutaciones que alteren la correcta expresión o función de un gen involucrado en la neurogénesis y/o en el mantenimiento del SNC pueden contribuir a la iniciación y/o progresión de diversos desórdenes neurológicos. En este respecto, nuestro grupo de investigación identificó por primera vez la ruptura del gen PRR12, en una paciente con discapacidad intelectual, alteraciones neuropsiquiátricas y múltiples malformaciones menores. Debido a esto, y a las características de la proteína PRR12, con una función hasta la fecha totalmente desconocida, este es un blanco deseable para el análisis de las vías de señalización en las que participa. Objetivo: Describir los genes que son potencialmente regulados por PRR12 y, a partir de ello, analizar las posibles vías y procesos de comunicación neuronal afectados tras su inhibición. Materiales y Métodos: Se realizó una cuantificación relativa de la expresión de PRR12 en cerebro de rata en diferentes estadios del desarrollo (embrión, neonatal y adulto), mediante Western blot y qPCR. Posteriormente se realizó la inhibición de PRR12 en células C6 de glioblastoma de rata, mediante ARNi, con el fin de determinar los cambios en el perfil de expresión celular, mediante microarreglos de expresión. Resultados: PRR12 se encontró mayormente expresado en cerebro durante la etapa de embrión; además de esto, se encontraron afectados múltiples genes tras su inhibición, entre los que destacan aquellos involucrados en procesos biológicos relacionados a comunicación celular y de las vías de señalización de receptores de membrana acoplados a proteína G. Conclusiones: PRR12 es probablemente un factor de transcripción de remodelación de la cromatina, con posible implicación en el proceso de neurogénesis, especialmente en procesos de comunicación y diferenciación celular.

Actividad bactericida, antifúngica y antiviral de nanopartículas de bismuto contra patógenos orales

De acuerdo con un anuncio publicado por el NIH (National Institute of Health, EUA), los biofilms o biocapas son un problema de salud pública muy importante en el área médica, ya que representan más del 80% de las infecciones microbianas en el cuerpo humano. Los tratamientos antimicrobianos estándar, típicamente fallan para erradicarlos. Por tanto, existe una creciente necesidad de desarrollo de nuevos fármacos con nuevas y mejores capacidades que puedan controlar a los biofilms. Hoy en día, la nanoterapeútica ofrece opciones innovadoras para controlar enfermedades infecciosas incluyendo la cavidad oral, contrarrestando el crecimiento de microorganismos patógenos tales como, Streptococcus mutans, Candida albicans y herpesvirus. En el área médica, algunos derivados del bismuto, como el subsalicilato, han sido empleados en el área médica para contrarrestar el vómito, náuseas, diarrea y dolor de estómago. En esta investigación determinamos la actividad antimicrobiana de nanopartículas de bismuto (BiNPs) contra patógenos orales. La actividad antibacteriana y antifúngica lo evaluamos por el ensayo de MTT y microscopía de fluorescencia. Demostramos que las BiNPs inhibieron el crecimiento de Streptococcus mutans con un 69% de efectividad así mismo obtuvimos un 85% de inhibición con Candida albicans, además fueron capaces de inhibir la formación del biofilm de ambas cepas. Por otra parte, determinamos la actividad antiviral en un modelo de rotavirus mediante el ensayo de inmunoperoxidasa presentando 90% de control de infección con el tratamiento de BiNPs. Finalmente, se evaluó la posible citotoxicidad de BiNPs en células epiteliales de riñón de mono mediante microscopía de fluorescencia y no mostró evidencias de citotoxicidad a 24 horas de exposición.

Actividad biológica de bacteriocinas sobre el enquistamiento de Entamoeba histolytica HM1-IMSS y características nanomecánicas de la superficie celular al microscopio de fuerza atómica

La amibiasis es una infección parasitaria causada por Entamoeba histolytica. Representa una de las tres primeras causas de muerte por parásitos a nivel mundial. En México representa un problema de salud pública por su frecuencia, morbilidad, mortalidad y fácil dispersión. Muchos individuos infectados son portadores asintomáticos, lo que representa un reservorio para la diseminación a otros sujetos. Los pacientes infectados por E. histolytica eliminan trofozoítos no infecciosos y quistes infecciosos en sus heces. Los trofozoítos no pueden sobrevivir en el ambiente externo ni ser transportados a través del estómago si son ingeridos. La contaminación de alimentos y agua es la principal fuente para la transmisión de los quistes. La droga de elección para el tratamiento de la amibiasis y sus múltiples manifestaciones clínicas es el metronidazol, sin embargo presenta efectos secundarios indeseables en el humano y además existen reportes que indican que algunas cepas de E. histolytica presentan resistencia a esta droga, aunado a otros reportes que muestran actividad mutagénica y carcinogénica. Por esta razón se buscan alternativas terapéuticas para el tratamiento de esta enfermedad que no presenten efectos secundarios indeseables. Microorganismos producen sustancias antagónicas, por ejemplo, un amplio espectro de antibióticos y productos del metabolismo como ácidos orgánicos, moléculas quelantes de hierro (sideróforos) y bacteriocinas. Las bacteriocinas poseen espectros particulares de inhibición sobre el crecimiento de bacterias y protozoarios pero en enquistamiento tiene pocas investigaciones. En este proyecto se determinó la actividad biológica de bacteriocinas sobre el enquistamiento de E. histolytica HM1-IMSS bajo condiciones axénicas in vitro y se determinaron los cambios morfológicos tales como rugosidad, altura, ancho, volumen y longitud a través del microscopio de fuerza atómica (MFA) bajo el modo semi-contacto (tapping). Los datos se sometieron a un Análisis de Varianza (ANOVA) para determinar la significancia de los resultados.

Producción y caracterización de la superóxido dismutasa a (SodA) de nocardia brasiliensis en pichia pastoris

Introducción: A mediados de los años 70’s del siglo pasado el descubrimiento de la tecnología del ADN recombinante marca el inicio de la era de la biotecnología moderna. La implementación de estas tecnologías permitió la utilización de organismos como sistemas de expresión que a lo largo de los años ha generado la producción de una gran variedad de productos biológicos. Dentro de estos sistemas Pichia pastoris es un sistema de expresión ampliamente utilizado debido a sus características tales como la producción de proteínas en grandes cantidades, la liberación de los productos al medio de cultivo, la obtención de productos complejos que requieren modificaciones postraduccionales típicas de los eucariotas o que contienen puentes disulfuro, entre otras. Nocardia brasiliensis es una bacteria parcialmente ácido-alcohol resistente la cual forma colonias granulares, con hifas aéreas escasas, sus colonias exhiben un color anaranjado pardo con bordes en blanco. N. brasiliensis es patógena para el ser humano y es el agente causal del actinomicetoma. El actinomicetoma es una enfermedad crónica generalmente localizada en las extremidades. Se caracteriza por ser un proceso lento de tumefacción con nódulos, abscesos y fístulas.La Superóxido Dismutasa (SOD) es una enzima reductora polimérica que cataliza la conversión del ión superóxido a peróxido de hidrógeno y oxígeno molecular. La SOD ha sido propuesta como un factor de virulencia de microorganismos patógenos, cuya acción consiste en bloquear los efectores oxidativos del estallido respiratorio iniciado por los fagocítos en el fagolisosoma. Este mecanismo ha sido descrito para bacterias de los géneros Mycobacterium, Rhodococcus y Nocardia. Objetivo: producir y caracterizar la Superóxido Dismutasa A (SODA) de Nocardia brasiliensis en Pichia pastoris. Metodología: se realizó el diseño de primers adicionando secuencias de sitios de corte para las enzimas XhoI y AvrII, así como una cola de histidinas en el extremo 5’ para la amplificación del gen sodA de N. brasiliensis a partir del ADN genómico de Nocardia brasiliensis. El amplicón se clonó en el vector de expresión pPIC9. Se llevó a cabo la transformación por electroporación de levaduras Pichia pastoris GS115. La producción de SOD se llevó a cabo en inducciones de 96 h con metanol como agente inductor. Los sobrenadantes se dializaron con membranas de celulosa. Los dializados se observaron por SDS-PAGE y western blot. Se analizó la actividad funcional de la enzima con el SOD Assay kit de Sigma Aldrich. Resultados: Por reacción en cadena de la polimerasa se obtuvo una secuencia de 625 pb correspondiente al gen sodA. El fragmento se ligó al vector de expresión pPIC9 y fue caracterizado con las enzimas de restricción XhoI y AvrII. Las cepas trasformadas de P. pastoris GS115 se caracterizaron con el gen aox1 obteniendo cepas Mut+ y Muts. Los análisis por SDSPAGE mostraron bandas no observadas en el control negativo de expresión mientras en los western blot solo una de las clonas mostró señal. Los análisis de actividad funcional sugieren inhibición de la reacción enzimática infiriendo presencia de la proteína SOD en el medio dializado. Conclusiones: Se logró la construcción del sistema de expresión Pichia pastoris con el casete de expresión de la SOD de N. brasiliensis. Así como la generación de cepas Mut+y Muts. En los ensayos de actividad funcional se observó inhibición de la reacción enzimática.

Evaluación de la actividad amebicida en trofozoitos de entamoeba histolytica (Schaudinn, 1903) de 15 plantas medicinales usadas en el Noreste de México

La amibiasis es una de las enfermedades parasitarias de mayor importancia en países subdesarrollados con climas tropicales y subtropicales, siendo México un país en el cual los datos epidemiológicos demuestran que el 20 % de la población se encuentra infectada por el protozoario Entamoeba histolytica. La principal quimioterapia para esta enfermedad se basa en el uso de imidazoles principalmente del Metronidazol el cual es la causa de numerosos efectos secundarios producidos tras su administración, por lo que es necesario obtener nuevos compuestos antiprotozoarios que ayuden a lograr mejores tratamientos. La medicina tradicional usada en el noreste de México menciona el empleo de numerosas plantas las cuales pueden ser empleadas para el tratamientos de desórdenes intestinales provocados por parásitos tanto protozoarios como helmintos. El objetivo de la presente investigación fue evaluar la actividad amebicida de 15 plantas medicinales empleadas en la medicina tradicional mexicana y aislar e identificar los compuestos con la principal actividad amebicida del extracto de la planta que presente el mayor porcentaje de inhibición sobre el crecimiento del parásito. Ruta chalepensis fue la planta con el mayor porcentaje de inhibición, se utilizaron 660 g de hojas de R. chalepensis los cuales fueron sometidos a extracción Soxhlet empleando metanol como solvente de extracción; después de eliminar el solvente, se evaluó la actividad amebicida del extracto metanólico y de sus particiones hexánica y de acetato de etilo. El extracto metanólico mostró una actividad amebicida de 90.50 % a 150 g/ml, en tanto la partición hexánica fue de 93.47 % y la partición de acetato de etilo de 84.82 % las cuales fueron evaluadas a la misma concentración de 150 g/ml, debido a que se obtuvieron porcentajes de inhibición sobresaliente en las dos particiones se realizó la separación cromatográfica de los componentes de ambas particiones. Del fraccionamiento cromatográfico se identificaron mediante diversas técnicas de RMN y espectrometría de masas los siguientes compuestos, una mezcla de psoraleno y bergapteno (IC50 de 57.09 g/ml), una mezcla de xantotoxina-isopimpinelina (IC50 de 26.22 g/ml), chalepensina (IC50 de 38.71 g/ml), graveolina, rutamarina (IC50 de 6.54 g/ml) y chalepina (IC50 de 28.67 g/ml). Como es posible observar el efecto amebicida de R. chalepensis está respaldado por la presencia de furanocumarinas.

Caracterización y cuantificación de flavonoides en dos especies de Petroselinum con diferentes tratamientos térmicos

En México se consumen dos especies de perejil (Petroselinum crispum y Petroselinum sativum), los cuales contienen diferentes compuestos bioactivos entre los que destacan los flavonoides (apíina, luteolina, apigenina y algunos glucósidos), aceites esenciales (apiol y miristicina), cumarinas (bergapteno, imperatorina, xantotoxina, trioxaleno y angelicina). Estos compuestos fenólicos han demostrado efectos antioxidantes en investigaciones in vitro y se observó el papel importante en la prevención de la patogénesis de algunas enfermedades y su interacción en la inhibición o disminución de radicales libres. La apigenina, el flavonoide mayoritario del perejil, tiene capacidad de inhibir mutaciones en las células de mama, riñón y próstata y efectos antiproliferativos en cáncer de colon, pulmón y melanoma de acuerdo a reportes científicos. Existe evidencia de que los compuestos fenólicos sufren cambios que afectan su biodisponibilidad por acción del calor, también existen reportes de que el calor potencializa el contenido de polifenoles en algunos alimentos, no existe información científica sobre las especies de perejil producidos y consumidos en México, los flavonoides que contienen y sus mecanismos de acción y las características estructurales de los compuestos bioactivos, requeridas para demostrar sus actividades biológicas. Por lo que es pertinente investigar si las especies de perejil que se consumen en nuestro país contienen los compuestos que han sido reportados en otras variedades. Objetivo: Caracterizar y cuantificar el contenido de flavonoides en dos especies de perejil (Petroselinum sativum y Peroselinum crispum) cultivadas en México y evaluar el efecto causado por tratamientos térmicos. Métodos: Se analizaron dos especies de perejil fresco y 12 días después (estado de senescencia). El perejil fresco se sometió a dos tratamientos térmicos: a) inmersión (agua destilada a 100 °C) y se tomaron muestras a 1, 5, 15 y 30 minutos y b) cocción a vapor durante 5, 15 y 30 minutos, como control se estudió el perejil sin ningún tratamiento (0 minutos). Las pruebas que se realizaron fueron la determinación de polifenoles totales, flavonoides totales, pruebas fitoquímicas coloridas para la identificación de grupos funcionales y la identificación y cuantificación de flavonoides por HPLC. Resultados: El contenido de polifenoles, flavonoides y apigenina se encontró principalmente en el extracto líquido debido a que se encontraban en forma de glucósidos los cuales son solubles en agua. Entre las especies de perejil en estado fresco se encontró diferencia significativa (p<0.05) en el contenido de flavonoides totales y apigenina pero no de polifenoles totales. En los productos en estado de senescencia no se encontró diferencia significativa entre las especies en el contenido de polifenoles y flavonoides totales, pero si en el contenido de apigenina. El flavonoide mayoritario en las dos especies de perejil fue la apigenina. Se observó que los tratamientos térmicos aumentan el contenido de compuestos fenólicos, los tiempos prolongados de calor reducen el contenido de estos compuestos bioactivos. Al comparar los tratamientos térmicos se encontró que el mayor incremento de polifenoles, flavonoides y apigenina en el tratamiento térmico por inmersión en agua durante un minuto, siendo mayor en la especie Petroselinum crispum respecto a la muestra control (3 veces en polifenoles totales, 19 veces en flavonoides totales y 135 veces en apigenina). Conclusión: Al comparar el contenido de polifenoles totales de las especies de perejil estudiada con investigaciones de otros países se encontró que el P. crispum presenta un mayor contenido de polifenoles y flavonoides. Los flavonoides en las dos especies de perejil se encuentran en forma de glicósidos principalmente de apigenina. Por último, podemos deducir que los métodos de cocción tienen capacidad de incrementar el contenido de compuestos fenólicos en el perejil.

Evaluación antimicrobiana de rifampicina nanoencapsulada contra aggregatibacter actinomycetemcomitans presente en la periodontitis

Introducción. A pesar de los esfuerzos tanto de la medicina como de la industria farmacéutica, el incremento en la prevalencia de resistencia en bacterias patógenas frente a antibióticos se ha vuelto uno de los mayores problemas en la medicina moderna. El área odontológica tampoco se encuentra exenta, siendo común el uso excesivo de antibióticos lo que contribuye al desarrollo de resistencia antimicrobiana. La primera etapa para el desarrollo de la enfermedad periodontal es la formación de un biofilm de bacterias periodontopatógenas, siendo el Aggregaribacter actinomycetemcomitans (A.a) uno de los más asociados a dicha enfermedad. El tratamiento de esta patología se basa en remover mecánicamente la placa dentobacteriana y, en segunda instancia, en el apoyo de terapia antimicrobiana para coadyuvar la eliminación de las bacterias periodontopatógenas, cuales tienen gran similitud con Mycobacterium tuberculosis. La rifampicina es uno de los antibióticos efectivos contra bacterias multi-resistentes y la primera elección en el tratamiento de tuberculosis activa. Con el fin de mejorar la terapia farmacológica y evadir la resistencia del agente infectivo, se han propuesto nuevas estrategias basadas en sistemas de liberación controlada. Entre los más estudiados en los últimos 10 años se encuentran las nanopartículas poliméricas. El objetivo del presente estudio fue evaluar la actividad antimicrobiana de la rifampicina nanoencapsulada contra el A.a presente en la periodontitis. Materiales y Métodos. Para el estudio, Se tomaron muestras de fluido crevicular en pacientes con bolsas periodontales de 5-10 mm de profundidad. Se inoculo caldo de tripticaseina de soya (TCS) con las muestras tomadas y se incubaron a 37 ° C en condiciones aeróbicas por 7 días. La presencia de Aggregatibacter actinomycetemcomitans (A.a) fue determinado mediante PCR en tiempo real. La Concentración Mínima Inhibitoria (MIC) de rifampicina para interferir con el crecimiento de bacterias orales fue determinada mediante la técnica de dilución de tubos. Posteriormente se prepararon mediante la técnica de nanoprecipitación NP de Eudragit® EPO, L100-55 y PLA entre 100 y 200 nm y su IP con distribución de tamaño homogéneo. Resultados. A.a fue detectado en muestras de fluido crevicular en pacientes con periodontitis, corroborando su asociación con dicha patología. La efectividad de la rifampicina libre contra bacterias orales fue confirmada, obteniéndose una CMI de 1 µg/ml. Las NP con Rifampicina se ajustaron a la misma CMI que la Rif libre. Las NP de Eudragit® EPO cargadas con Rif mostraron que la liberación de la Rif de la NP fue inmediata, mientras que el Eudragit® L100-55 y PLA con Rif no mostró inhibición durante los 5 días de incubación. Esto hace suponer que el fármaco no fue liberado o solo se liberó en una baja proporción que no permitió llegar a la CMI. Conclusión. La rifampicina es una excelente alternativa terapéutica para el tratamiento de la enfermedad periodontal, promoviendo resultados favorables en la evaluación clínica de pacientes. Sería interesante continuar con estudios utilizando otro polímero o mezcla de ellos para favorecer la liberación del fármaco en la NP.