biomedicina y microscopía electrónica

Aportaciones de la ME a la investigación
biomédica
22 de mayo de 2013
Jerónimo Forteza Vila
CIENCIA Y BIOMEDICINA
EN EL S.XX/XXI
La primera mitad del siglo XX
ha sido una era dominada
por la Física.
Es previsible que la segunda
parte de la centuria sea la
etapa de la Biología.
Albert Einstein (1879 – 1955)
31 diciembre de 1999
Watson & Crick (1953)
César Milstein
“Continuous cultures of fused cells secreting
antibody of predefined specificity”
Milstein C. NATURE 1975
August 7; 256 (5517: 495-7)
J. Craig Venter
F. Collins
BIOMEDICINA Y
MICROSCOPÍA
ELECTRÓNICA
(METODOLOGÍAS Y AVANCES)
Max Knoll y Ernst Ruska
Premio Nobel 1986
Mitocondrias en célula oncocítica (TEM)
Correlación semifinos-ultrafinos (GFP)
2
1
3
1
2
3
Reconstrucción
seriada
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
METODOLOGÍAS USADAS
EN COMBINACIÓN CON
MICROSCOPÍA
ELECTRÓNICA
Criofractura en célula epitelial en cultivo. Poros nucleares (SEM)
Histoautorradiografía con uridina tritiada mostrando el metabolismo del
ARN en célula linfoide activada (TEM)
OTROS TIPOS DE
MICROSCOPIO
ELECTRÓNICO
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
• Sistema especial de
barrido en el que la
muestra se mantiene
en una cámara con gas
a presión atmosférica
• Permite estudiar
muestras húmedas en
su entorno natural y
sin contrastar
MICROSCOPIA DE FUERZA ATÓMICA
Combina electrones y laser con
una sonda que detecta las
mínimas variaciones de las
moléculas y reconstruye una
imagen de su estructura real en
diversas condiciones
Microscopía electrónica y
conocimiento científico
Santiago Ramón y Cajal
Células de Purkinje
Método de Golgi
Sinapsis. ME
Sombreado en oro de ADN
Severo Ochoa y Albrecht K Kleinschmidt (1967)
Luc Montagnier
Instituto Pasteur (Paris)
T Lymphocyte Infected by HIV.
MICROSCÓPÍA ELECTRÓNICA EN EL
DIAGNÓSTICO
In 1911 Gonzalo Rodríguez Lafora discovered "Lafora
bodies" in a brain for first time in cases of progressive
myoclonic epilepsy in the Laboratory of the Government
Hospital for the Insane in Washington D.C.
G.R. Lafora
Lafora body in brain
Cuerpos de Lafora
Cílios normales
Ausencia de brazos de dineína
(Discinesia ciliar)
MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA:
Gránulos de Birbeck. Granulomatosis de
Células de Langerhans
HE
ME
Carcinoma de páncreas de células acinares con
gránulos de secreción
(Cortesía Dr. Juan Rosai)
MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA Y
CONOCIMIENTO DE LAS
ENFERMEDADES
Doctores Jiménez Díaz y Horacio Oliva
(1963)
Clínica de la Concepeción
Fundación Jiménez Díaz
(Madrid)
Gaucher
Bone marrow smear, Pappenheim Stain
BLOOD, 107; 334-340, 2006
CDA 1
CDA 1
Instituto de Investigaciones Citológicas
(Valencia)
Dr. Gerónimo Forteza Bover
Colaboración Valencia – Santiago de Compostela
IGG – PATRÓN LINEAL (Goodpasture)
Microscopía Electrónica
(Goodpasture)
GPBP se asocia al colágeno de la membrana basal glomerular (MBG)
La sobreexpresión de GPBP induce la
disociación de los componentes a3.a4.a5(IV)
y a1.a2.a1(IV) de la MBG
Control
Tg-hGPBP
Revert F, et al. Am J Pathol. 2007; 171:´1419-1430
Una investigación
J. Sorolla
Laboratorios de Investigación (CHUS)
“Como más se mejora un
Hospital Universitario es
llenándolo de investigación”
Joan Rodés
Director del IDIBAPS y miembro del comité científico externo del IDIS
From bench to bedside
Investigación traslacional:
Aplicación de los conocimientos básicos que se adquieren en el
laboratorio de investigación a la práctica clínica, con el objeto de
mejorar la asistencia médica.
Las traslaciones en investigación biomédica
Investigación
“básica”
Práctica
asistencial
Investigación
“clínica”
(mecanismos
moleculares y
celulares)
(mejoría de la
calidad)
(en pacientes)
T1
T2
Aspectos clave
Bidereccionalidad
Rapidez
**
**
++
**
++
**
Anomalías genéticas de secreción hormona tiroidea
Drs. J.M. Cameselle y A. Berias
Física vs Biología
en el desarrollo de la Ciencia
en el siglo XX-XXI
Imagen PET-TAC
PET
TAC
PET-TAC
Sarcoma: PET/CT Respuesta
Coronal
Axial
CT
Fusion
Before
CT
Fusion
After
IMAGING AS A BIOMARKER
One picture as worth ten thousand words
Frederic Barnhard (1927)