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lunes, 19 de marzo de 2018

Cultivos 3D


Los cultivos celulares son una herramienta indispensable para la investigación. A lo largo de los años, esta técnica es utilizada en numerosos campos científicos desde estudios virológicos a descripción de diversos mecanismos moleculares.

Los cultivos celulares que comúnmente se conocen son cultivos celulares en 2D, donde las células son capaces de crecer en monocapa en un flask o en una placa Petri. Presentan numerosas ventajas como el bajo coste de su mantenimiento o la cantidad de experimentos que se pueden llevar a cabo gracias a ellos. Sin embargo, este tipo de cultivo también presenta desventajas, por ejemplo, los no reflejan exactamente las condiciones de los tejidos o los tumores. Como establecen en el artículo ‘’2D and 3D cell cultures- a comparison of different types of cancer cell cultures’’,  estos cultivos no se pueden observar las interacciones célula-célula o la célula con su ambiente.

       Esquema de crecimiento celular en monocapa en cultivos 2D

En 1970, se experimento con el primer cultivo en  3D y desde entonces, este tipo de cultivos ha evolucionado considerablemente.

A continuación se exponen algunos de los tipos que cultivos 3D que existen en la actualidad:

  1. Cultivos en geles.

Se trata de cultivar las células en un medio con propiedades gelificantes, también conocido como Matrigel. Una de las ventajas de esta técnica es que permite el crecimiento en 3D permitiendo la interacción de las células con el ambiente y la formación de estructuras similares a tejidos. Entre sus desventajas se encuentra el tiempo que se tarda en la preparación de estos medios.

  1. Cultivos en scaffolds.

Un scaffold consiste en una estructura polimérica en el que se siembran las células. Esta estructura está hecha de material biodegradable como colágeno o alginato. En estas estructuras las células forman complejos denominados esferoides. Los esferoides actúan como tejidos secretando su propia matriz extracelular. Existen ya, sistemas comerciales para el aislamiento de DNA/RNA de estas estructuras. Algunas de las desventajas radican en el material con el que está fabricado la estructura, ya que este puede afectar a la adhesión y el comportamiento celular.


Esquema de un scaffold. Se trata de un entramado polimérico
 en el que crecen las células.


BIBLIOGRAFIA

Edmondson, R., Broglie, J., Adcock, A. and Yang, L. (2014). Three-Dimensional Cell Culture Systems and Their Applications in Drug Discovery and Cell-Based Biosensors. ASSAY and Drug Development Technologies, 12(4), pp.207-218.

Kapałczyńska, M., Kolenda, T., Przybyła, W., Zajączkowska, M., Teresiak, A., Filas, V., Ibbs, M., Bliźniak, R., Łuczewski, Ł. and Lamperska, K. (2016). 2D and 3D cell cultures – a comparison of different types of cancer cell cultures. Archives of Medical Science.


lunes, 5 de marzo de 2018

La clonación de los macacos


A principios de febrero los medios de comunicación se hicieron eco de una noticia espectacular en el mundo de la ciencia. Dos macacos habían sido clonados. En Paciente Zero hemos querido saber un poco más y por ello hemos querido informarnos en la fuente, el artículo científico  ‘’Cloning of Macaque Monkeys by Somatic Cell  Transfer’’ publicado en la revista Cell.

                                                              Fuente:National Geographic


Pero…¿En qué consiste la clonación?

Según el National Human Genome Research Institute, la clonación es un proceso por el cuál se crean copias genéticamente idénticas de un ente biológico. A estas copias genéticas se les denomina clones.
Según el NHGRI existen tres tipos de clonación: la clonación génica, la clonación reproductiva y la clonación terapéutica. Para clonar animales, como la conocida oveja Dolly, se emplea una técnica conocida como la transferencia nuclear de una célula somática.

La técnica de transferencia nuclear de una célula somática consiste en “la extracción de una célula somática madura y la transferencia de su ADN a un ovocito, al que previamente se ha extraído su núcleo. Después de este proceso la célula se desarrolla hasta un estadio propicio en el que embrión puede implantarse en el útero de una hembra”.

Los macacos.

Se llevó a cabo la técnica de transferencia nuclear con variaciones, para aumentar la eficiencia del proceso. En este caso, la célula somática fue un fibroblasto fetal. Se confirmaron seis embarazos de los cuáles nacieron dos macacos sanos. En el artículo establecen que este mismo proceso fue probado con células adultas del cúmulus sin embargo el proceso no pudo llevarse a cabo con éxito.

                                                Fuente: Figura 4 A y B. Paper:Cloning 
                                                of Macaque Monkeys by Somatic Cell
                                                                Nuclear Transfer.


Para aumentar la eficiencia de la clonación las células fueron tratadas con demetilasas específicas de determinadas histonas mediante inyección de mRNA en el proceso de transferencia. En anteriores estudios se ha demostrado que la expresión de demetilasas como la demetilasa Kdm4d aumenta la eficiencia de la reprogramación epigenética en estos procesos.


 Glosario

  • Células del cúmulus: conjunto de células que rodean al ovocito en la fase preovulatoria.



Bibliografía.

  • ·        Liu, Z., Cai, Y., Wang, Y., Nie, Y., Zhang, C., Xu, Y., Zhang, X., Lu, Y., Wang, Z., Poo, M. and Sun, Q. (2018). Cloning of Macaque Monkeys by Somatic Cell Nuclear Transfer. Cell, 172(4), pp.881-887.e7.
  • ·        National Human Genome Research Institute.  https://www.genome.gov/27562613/clonacin/



lunes, 4 de diciembre de 2017

La serie de hepatitis. Hepatitis E


Hoy nos topamos con la Hepatitis E. La hepatitis E representa una proporción significativa de las enfermedades hepáticas de transmisión entérica (transmisión de persona a persona por vía oral-fecal) y un importante problema de salud pública, especialmente en países en vías de desarrollo.

Conozcamos un poco el virus
La hepatitis E es una enfermedad causada por el virus de la hepatitis E (VHE) que afecta al hígado. El VHE (Figura 1) pertenece a la familia Hepeviridae del género Hepevirus, es un pequeño virus icosaédrico, sin envuelta con genoma de RNA de cadena sencilla y sentido positivo de clase IV. Se conocen dos genotipos predominantes, el genotipo 1 y 2, que son los que predominan en países en desarrollo y tan solo infectan a seres humanos y otros dos genotipos, el genotipo 3 y 4, que predominan en países industrializados y que no solo infectan a seres humanos, si no también a otras especies de mamíferos (Figura 2).



Figura 1. Partículas VHE
La hepatitis E, al igual que la A -excepto por su mortalidad que en este caso es mayor-, se transmite por vía alimentaria o lo que es lo mismo por vía oral-fecal, principalmente por agua contaminada. Esto quiere decir que el virus suele excretarse con las heces de personas infectadas y entra por el organismo de una persona sana al beber agua contaminada con restos fecales contaminados de VHE, entrando por el intestino. Si nos fijamos bien, esta situación ya determina la propia distribución geográfica, puesto que, aunque puede estar en todas las partes del mundo, se van a encontrar en mayor frecuencia en las zonas con escasos recursos o en zonas donde exista un suministro de agua salubre (Figura 2-B). No obstante, existen otras vías de contaminación, que aún siendo en una menor frecuencia hay que conocerlas, como la transmisión vertical de madre-hijo, transmisión parenteral, transmisión zoonótica de animales a humanos y la transmisión alimentaria por la ingestión de carne cruda o poco cocinada de animales infectados por el VHE.



Figura 2. Distribución genotipos VHE





Tratamiento
La enfermedad suele ser autolimitada y dando lugar a procesos de hepatitis más leves que el resto, sin embargo, la OMS estima que en el año 2015 hubo unas 44.000 defunciones por una infección de VHE ya que, en algunos casos resulta ser fulminante a causa de una insuficiencia hepática aguda.

Al ser autolimitada y ser la mayoría de las veces leve, no existe ningún tratamiento específico. Sin embargo, la OMS recomienda que si los pacientes son inmunodeprimidos con hepatitis E crónica el tratamiento con Ribavirina o incluso, el interferón son un éxito. Se sigue estudiando para hallar una vacuna y existe una vacuna producida por China, pero no es comercializada en muchos países.

Lecturas recomendadas
Rein DB, Stevens GA, Theaker J, Wittenborn JS, Wiersma ST. The Global Burden of Hepatitis E Virus Genotypes 1 and 2 in 2005. Hepatology, 2012; 55 (4): 988-997.
Rodríguez-Frias, F, Jardi R, Buti M. Revisión Hepatitis E: virología molecular, epidemiología y patogénesis in 2012. Enferm. Infecc. Microbiol. Clin., 2012; 30 (10): 624-634.

 

 

lunes, 27 de noviembre de 2017

La serie de hepatitis. Hepatitis D

Nos acercamos al fin de esta serie sobre las hepatitis. Hoy, exploramos la hepatitis D.


El virus de la hepatitis D o virus delta, es un virus defectivo, que necesita el virus de la hepatitis B (VHB) para infectar. Se trata de un virus de ARN de una sola cadena.

De acuerdo con la Sociedad Española de Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica (SEIMC) la infección debe sospecharse en personas provenientes de zonas endémicas como Europa del este, Mediterráneos y América Central.

Las vías de trasmisión de este virus se asemejan al virus de la hepatitis B, es decir se trasmite por contacto con la sangre y otros líquidos corporales de una persona infectada.



Esquema del virus defectivo hepatitis D. Fuente: WikiCommons


Puede ocurrir la infección simultánea de los dos virus en cuyo caso, se puede cursar una hepatitis leve o grave, incluso puede llegar a ser fulminante. Por otro lado, un paciente con hepatitis B crónica puede sufrir una sobreinfección por el virus de la hepatitis D, situación que agrava la progresión de la enfermedad.

El diagnóstico se puede llevar a cabo mediante la detección de marcadores serológicos o marcadores moleculares, como la detección del ARN del virus.

El tratamiento aprobado para este tipo de hepatitis es el interferón alfa, y la principal medida profiláctica consiste en la vacunación contra la hepatitis B.

Bibliografía

  • SEIMC. Procedimientos de Microbiología Clínica. Diagnóstico microbiológico de las hepatitis víricas. http://www.seimc.org/
  • OMS. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/hepatitis-d/es/

lunes, 20 de noviembre de 2017

La serie de hepatitis. Hepatitis C


¿Qué os parece si continuamos con la serie de hepatitis?
 

Recapitulemos un poco...
Es el turno de la hepatitis C, al igual que el resto de hepatitis, la hepatitis C es una enfermedad del hígado causada por el virus de la hepatitis (VHC) y son microorganismos que tienen un tropismo por las células del hígado, produciendo un daño hepático, en este caso, agudo o crónico. Sin embargo, existen bastantes virus que tienen especial tropismo por las células del hígado, y son causas de hepatitis víricas como Citomegalovirus, virus de Epstein - Barr y virus Coxsackie al igual que otros microorganismos como Leptospira interrogans o el virus de la fiebre amarilla. La infección se encuentra en el parénquima hepático (los hepatocitos) que provoca la inflamación (hepatitis) y la alteración de la funcionalidad.
Como ya hemos ido viendo en anteriores entradas los virus de la hepatitis se nombran con letras y hemos hablado del virus de la hepatitis A, del virus de la hepatitis B y ahora del virus de la hepatitis C, pero se conocen de momento los A, B, C, D, E y G además, se sospechan de otros. Todas tienen en común el mismo tropismo, las células del hígado, pero todos los virus pertenecen a diferentes familias y poseen diferente morfología.



Virus de la hepatitis C  

El virus de la hepatitis C pertenece a la familia Flaviviridae, género Hepacivirus. Es un virus que se transmite a través de la sangre por vía sexual, además, de poder transmitirse de la madre infectada a su hijo, aunque a día de hoy es menos frecuente este último caso. El período de incubación de 45-60 días. La evolución es lenta debido a la lenta replicación viral en las células hepáticas, pudiendo derivar en cronicidad en aproximadamente un 70% de los casos. Su cronicidad es una de las características principales del VHC y según la OMS se estima que aproximadamente en el mundo existen 71 millones personas con infección crónica y un número considerable de esas personas  desarrollarán cirrosis o cáncer de hígado, aunque los antíviricos pueden curar más del 95% de los casos de infección por el virus de la hepatitis C, reduciendo el riesgo de muerte por cáncer de hígado y cirrosis, pero el acceso al diagnóstico y el tratamiento es limitado.


Organización del virión del VHC
Es un virus envuelto de RNA de cadena sencilla y polaridad positiva; codifica una única poliproteína a partir de la cual se obtienen las proteínas víricas individuales. Es un virus de tamaño pequeño (al igual que el VHB), posee una envuelta lipídica y una cápsida icosaédrica.


Tratamiento


El VHC no siempre requiere de tratamiento puesto que algunas personas eliminan la infección de manera espontánea gracias a su sistema inmune. El tratamiento persigue la cura, aunque depende de varios factores como la cepa del virus y el tipo de tratamiento, aunque los preferidos por la OMS son el sofosbuvir, el daclatasvir y la combinación de sofosbuvir/ledipasvir logrando curación superiores al 95%.

En la actualidad no existe ninguna vacuna contra la hepatitis C, pero se sigue en continuo estudio para encontrarla.