RESÚMENES CIENTÍFICOS

RESÚMENES CIENTÍFICOS
Pérdida de los E2Fs activadores reprimen la tumorigénesis en ratones mutantes
Rb
Claudia A. Benavente y Michael A. Dyer
St. Jude Children's Research Hospital, Memphis, Tennesee.
La salida del ciclo celular de manera eficiente y precisa está íntimamente asociada con la
diferenciación celular, y por ende, con la prevención de la tumorigénesis. Uno de los puntos
de control más importantes para este proceso involucra la interacción de la familia de
factores de transcripción E2F con la familia de supresores tumorales Rb, evidenciado por la
presencia frecuente de alteraciones en esta vía en cáncer, incluido retinoblastoma. Las
bases moleculares de los controles efectuados por la familia Rb han sido ampliamente
estudiados, pero aún no han sido comprendidos completamente. RB y el resto de los
miembros de la familia, p107 y p130, controlan la progresión del ciclo celular y la
replicación del ADN mediante la inhibición de los E2Fs activadores. La familia Rb puede
inhibir la regulación transcripcional mediada por E2F mediante interacción directa con los
E2Fs o reclutando complejos remodeladores de cromatina en los promotores de genes
regulados por E2Fs. La liberación de E2Fs durante el ciclo celular es alcanzada cuando los
complejos quinasa dependientes de ciclinas fosforilan a RB. Mediante el uso de modelos de
ratones genéticamente modificados, estudiamos como los diferentes miembros de la familia
E2F contribuyen a la regulación de la tumorigénesis en la retina, en la ausencia de la
familia Rb. La pérdida de E2Fs de activación, ya sea E2F1 o E2F3, no solo restaura una
retinogénesis apropiada, suprimiendo la inadecuada expresión génica y la proliferación de
células deficientes de Rb, pero además reprime el desarrollo de retinoblastoma en los
ratones mutantes Rb/p107.
Trastorno de personalidad límite. Caracterización clínica, neuropsicológica y
genética
M. Leonor Bustamante1,2,3,4, Patricia Iturra2, Juana Villarroel1, Aldo Solari3, Sonia Jerez1,
Hernan Silva1
Departamento de Psiquiatría y Salud Mental, Facultad de Medicina, Universidad de
Chile.
2Programa de Genética Humana, Instituto de Ciencias Biomédicas, Facultad de Medicina,
Universidad de Chile.
3Programa de Biología Celular y Molecular, Instituto de Ciencias Biomédicas, Facultad de
Medicina, Universidad de Chile.
4Visiting Fellow, National Human Genome Research Institute, National Institutes of
Health.
1
El trastorno de personalidad limite (TPL) es un cuadro caracterizado por
fluctuaciones anímicas, impulsividad y relaciones interpersonales inestables. Afecta al 1-2%
de la población y se asocia a altos montos de sufrimiento y deterioro de la calidad de vida y
a un aumento significativo del riesgo de suicidio.
En la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, se han asociado
profesionales del Departamento de Psiquiatría y Salud Mental y del Programa de Genética
Humana del Instituto de Ciencias Biomédicas para formar un grupo multidisciplinario que
ha llevado a cabo estudios sobre las características clínicas, neuropsicológicas y genéticas
del TPL que son relevantes para el análisis de este trastorno y su distinción de otras
entidades relacionadas. Hemos estudiado una muestra compuesta por pacientes con TPL,
pacientes con trastorno afectivo bipolar II (TABII) e individuos sin patologías psiquiátricas.
Los principales hallazgos de nuestro estudio son:
1. Los pacientes con TPL y con TABII difieren en sus niveles de los rasgos de
personalidad Neuroticismo y Extroversión.
2. Entre los pacientes con TPL es posible identificar una subpoblación que presenta
déficits específicos en habilidades neuropsicológicas tales como planificación y
control inhibitorio.
3. En los pacientes con TPL, una variante del gen del transportador de serotonina se
asocia con diferencias en los niveles de Neuroticismo y diferencias en la respuesta a
tratamiento farmacológico.
Hemos reunido una muestra cuidadosamente seleccionada gracias a la evaluación
por clínicos expertos. Nuestro objetivo a futuro es obtener y analizar nueva información
genética. Para ello tendremos la colaboración de investigadores del National Genome
Research Institute, NIH.
Corrientes de calcio tipo T en Oocitos de ratón
Ingrid Carvacho1,2, Amanda Tong1,2 y David Clapham1,2
1Howard
Hughes Medical Institute, Department of Cardiology and Manton Center for
Orphan Disease, Children’s Hospital Boston, Boston, Massachusetts. 2Department of
Neurobiology, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts, USA.
La detección directa de canales iónicos en la membrana tanto de espermios como de
oocitos ha sido un desafío en términos experimentales, por lo tanto, la función de estos en la
fisiología de la reproducción está todavía sin resolver. Estudios previos en células
germinales femeninas sugieren la importancia de la homeostasis de iones tanto en el
proceso de maduración del oocito como en la fertilización. El ión calcio juega un papel
fundamental en estas etapas del desarrollo. Procesos tales como la exocitosis de gránulos
corticales, la finalización de la meiosis y la formación del pronúcleo, están fuertemente
ligados a variaciones de calcio intracelular. Con la técnica de patch clamp, detectamos la
presencia de una corriente de entrada de calcio en oocitos de ratón. Esta corriente es
activada a potenciales negativos (~-30 mV) y presenta una inactivación dependiente del
potencial de membrana. Este canal es permeable a calcio y bario y bloqueado por cobre y
dihidropiridinas. El agonista de canales de calcio tipo L, Bay K 8644 (M), no mostró efectos
sobre esta corriente. Mediante la técnica de RT-PCR en oocitos, amplificamos el transcrito
para el canal de calcio voltaje dependiente 3.2 (Cav3.2), en concordancia con las
características de la corriente de calcio registrada.
La actividad transitoria de este canal en la membrana podría generar influjos de
calcio necesarios para activar la liberación de este desde reservorios intracelulares,
permitiendo la activación del oocito y los subsecuentes cambios celulares ligados a la
fertilización.
Comparaciones teóricas y experimentales de las redes génicas implicadas en
desarrollo de apéndices en artrópodos (Drosophila melanogaster) y vertebrados
(Danio rerio)
Darko Cotoras1, 2, 3,*, Verónica Cambiazo2, 3 y Miguel Allende1, 3
1Zebrafish
For Innovation and Research Lab, Facultad de Ciencias-Universidad de Chile.
Bioinformática y Expresión Génica, INTA-Universidad de Chile
3Núcleo Milenio Centro de Genómica Celular (CGC)
2Lab.
La conservación estructural y funcional de genes implicados en la formación de
estructuras clásicamente consideradas análogas en los animales ha llevado a suponer una
serie de posibles atributos en el ancestro de los organismos bilaterales (Urbilateria). El
objetivo de este trabajo es comparar las redes génicas asociadas al desarrollo de apéndices
locomotores en artrópodos y vertebrados. Mediante el programa BioTapestry se graficaron
dos redes génicas, una asociada al desarrollo de aleta pectoral de pez cebra (64 nodos) y otra
la pata de Drosophila (59 nodos). Se encontraron 24 genes conservados, correspondientes al
60% de los genes presentes en la red de Drosophila. Entre ellos están algunos participantes
en vías de señalización, pequeñas redes de interacción y factores de transcripción. Ello
sugiere la presencia de modularidad. Además, se encontró que la conectancia de la red de
Drosophila es mayor que la del pez cebra. Al buscar la presencia de una ley de distribución
de potencia en las redes se encuentraron altos coeficientes de correlación (R2>0,80). Sin
emabrgo, pareciera que la correlación lineal no correspondería al mejor modelo. Mediante
hibridaciones in situ se encontró expresión en la aleta pectoral de pez cebra de alk8 y
actrIIa. Mediante inmunohistoquímica se detectó la forma fosforilada de Smad.
Interesantemente, existe evidencia de la presencia de elementos de la vía de Bmp en el
disco imaginal de pata en Drosophila. En conclusión, se aporta evidencia teórica y
experimental sobre conservación de parte de la red génica implicada en la formación de
estas estrcuturas.
*Actualmente en: Integrative Biology Dept. University of California, Berkeley.
Microscopía Confocal In Vivo de la Inervación Corneal: Análisis y Correlación
Clínica
Andrea Cruzat, M.D. Deborah Pavan-Langston, M.D., Pedram Hamrah, M.D.
Cornea Clinical/Research Fellow, Massachusetts Eye & Ear Infirmary, Harvard Medical
School
La microscopía confocal in-vivo es una técnica en crecimiento para el estudio de la
cornea a nivel celular, aportando imágenes comparables a métodos histoquímicos in-vitro.
La microscopía confocal in-vivo (MCIV) es un procedimiento no invasivo que toma imágenes
de la cornea permitiendo el examen en vivo de los nervios corneales y estudiar sus
alteraciones en diferentes patologías de la cornea, post cirugía refractiva y en enfermedades
sistémicas. La innervación corneal es de gran interés tanto para clínicos como para
científicos por su importante rol en la sensibilidad corneal, en la integridad del epitelio
corneal, su proliferación y la cicatrización corneal.
Actualmente se ha estudiado la correlación de la innervación corneal y su función
tanto en ojos normales como en pacientes con queratocono, ojo seco, usuarios de lentes de
contacto y en queratopatía neurotrófica, entre otros. Estudios sobre el efecto de la cirugía
corneal en la innervación corneal han demostrado la capacidad regenerativa de los nervios
corneales y la recuperación de la sensibilidad corneal. Incluso, la MCIV ha sido utilizada
para el diagnóstico de neuropatía diabética periférica y en la evaluación de la progression
de esta enfermedad sistémica.
El objetivo de nuestro estudio es el análisis del plexo nervioso sub-basal de la cornea
y células dendriticas y la correlación clínica en patologías corneales tales como: Queratitis
por Herpes simplex, Queratitis por Herpes zoster, Sindrome de ojo seco y Queratitis
infecciosa.
Cep57 es un nuevo regulador de la multiduplicación centriolar en células
cancerígenas
Rolando Cuevas1, Anette Duensing1,2, Stefan Duensing1,3
1Cancer
Virology Program, University of Pittsburgh Cancer Institute, Pittsburgh, PA 15213
of Pathology, University of Pittsburgh School of Medicine, Pittsburgh, PA
2Department
15261
3Department of Microbiology and Molecular Genetics, University of Pittsburgh School of
Medicine, Pittsburgh, PA 15261
El fenómeno de mitosis multipolar es comúnmente observado en tejidos de pacientes
con cáncer y se ha demostrado que estos fenómenos anómalos aumentan la frecuencia de
errores en la segregación cromosomal, inestabilidad numérica cromosomal y progresión
mitótica maligna. Los husos mitóticos son formados por los centrosomas y en células
cancerígenas es frecuente observar un número anormal de estos componentes celulares. A
pesar de ser un fenómeno frecuente, los mecanismos moleculares que provocan estas
aberraciones no son entendidos en detalle. Los centrosomas consisten en dos centriolos, los
cuales normalmente duplican en sincronía durante en el ciclo de división celular. En
nuestro laboratorio identificamos recientemente un nuevo mecanismos que provoca un
aumento anormal en el número de centriolos en el cual, el centriolo paterno, genera
simultaneamente un número mayor de procentriolos a su alrededor, fenómeno denominado
multiplicación centriolar. Usando una librería de siRNA enriquecida en proteínas
centrosomales, identificamos la proteína Cep57 como un nuevo participante en la
multiplicación centriolar. Cep57 es detectada en los centrosomas y colocaliza e interactúa
funcionalmente con la kinasa tipo-Polo 4 (PLK4), regulador maestro en el control de la
duplicación centrosomal. La sobre expresión de Cep57 provoca un aumento anormal en el
número de centriolos y centrosomas como también un aumento en las aberraciones
mitóticas con un significativo aumento de células mostrando metafases multipolares como
también anafases y telofases multipolares. Además, el gen de Cep57 se encuentra ubicado
en el cromosoma 11q21, región génica que es amplificada en diversos tipos de cáncer entre
los que se incluyen el cáncer de prostata. Con estos antecedentes, identificamos la proteína
Cep57 como un nuevo regulador de la duplicación centriolar en células cancerígenas, como
también un nuevo candidato a ser denominado oncogen.
Mecanismo molecular de destinación del canal de cloruro-2 (CLC-2) en células
epiteliales polarizadas
Erwin de la Fuente* y Enrique Rodriguez-Boulan
Department of Ophthalmology, Dyson Vision Research Institute, LC-300, Weill Medical
College of Cornell University, 1300 York Avenue, New York, New York 10065, USA.
* Postdoctorado Beca-Chile 2010-2011.
El canal de cloruro 2 (ClC-2) es una proteína politópica, de expresión ubicua, que
desarrolla importantes funciones en los epitelios tal como la regulación del volumen celular,
transporte iónico y equilibrio ácido-base. En estudios previos se ha demostrado que este
canal se expresa en la superficie basolateral de varios epitelios (duodeno, colon y MDCK)
dependiente de una señal de destinación del tipo di-LL localizada en su dominio citosólico
carboxilo terminal. Sin embargo se desconoce como este tipo de señal presente una proteína
politópica puede ser decodificada por las maquinarias de transporte proteico mas conocidos
como son clatrina y sus adaptadores heterotetramericos (AP1A, 1B, 2, 3 y 4). Estudios de
nuestro laboratorio sugieren que AP1A y B podrían participar en este proceso. En este
trabajo encontramos, mediante ensayo de co-inmunoprecipitación (co-IPP), que ClC-2 puede
ser co-IPP con la subunidad gamma del adaptador AP1. Para caracterizar dicha interacción
utilizamos el ensayo de doble y triple híbrido en levaduras, el que muestra por un lado que
el domino carboxilo-terminal de ClC-2 (ClC-2 CT) es capaz de interactuar con la subunidad
mu1A, pero no mu1B. Además, encontramos que ClC-2 CT también es capaz de interactuar
con el hetero-dímero Sigma1-Gamma. Esta es la primera evidencia molecular que una
proteína politópica basolateral con señal di-LL puede utilizar un mecanismo molecular
basado en interacción con el adaptador AP1A y B.
Uso de secuenciación genómica de nueva generación en el programa de
enfermedades no diagnosticadas (Undiagnosed Diseases Program, UDP) del
Instituto de Salud Nacional de Estados Unidos (NIH)
Fuentes Fajardo K.1, Markello T.C.1, Adams D.A.1, Sincan M.1, Carlson-Donohoe H.1
Tifft C.J.1, Pierson, T.M.1,4, Toro C.1, Ziegler S1, Teer JK3,Cherukuri P.F.3,
Hansen N.F.3, Ajay S.S.3, Ozel Abaan H.3, Margulies E.H.3, Cruz P.3, Mullikin J.C.2,3
Gahl W.A.1
1Programa
de Enfermedades no Diagnosticadas del NIH, Bethesda, MD. Centro de
Secuenciación intramural del NIH (NISC).
2 Programa de Secuenciación Comparativa del NIH, Intramural Sequencing Center (Centro
de Secuenciación intramural del NIH).
3. Sección Tecnológica del Genoma, National Human Genome Research Institute, NIH
Bethesda MD.
4Division de Neurogenética, NINDS, NIH, Bethesda, MD.
El UDP del NIH es un programa piloto diseñado para aplicarse a las necesidades de
las personas con condiciones médicas debilitantes en las cuales no se ha encontrado un
diagnóstico a pesar de un trabajo minucioso y arduo. En 2009 se agregó la secuenciación de
genomas y exomas a los esfuerzos de investigación para diagnosticar fenotipos únicos.
Hasta ahora, hemos secuenciado 50 exomas y 3 genomas completos en familias.
El exoma es definido por el método elegido de captura de exoma líquida diseñado
basándose en la base de datos CCDS que contiene los genes humanos conocidos mas
estudiados.
Filtros bioinformáticos basados en reglas de herencia mendeliana y ligamiento han
demostrado ser muy importantes para disminuir el numero de mutaciones genéticas a una
sub-serie relevante para el paciente, solo cuando existen familiares para estudiar.
Encontramos que cada individuo tiene aproximadamente 18.000 variantes en la secuencia
del exoma completo. Cada persona testeada tiene aproximadamente 9000 cambios que no
son sinónimos y 50 a 80 mutaciones de detención si no se usan los filtros explicados. La
filtración para la variación común encontrada en la base de datos pública dbSNP130 se usa
durante el análisis. Recientemente nuestro proceso de filtración nos permite aplicar data de
frecuencia alela obtenida del proyecto de 1000 genomas, para investigar también SNPs
escasos identificados anteriormente. Adicionalmente se han construido densas listas de
genes basadas en observaciones de fenotipo (por ejemplo ataxia, mitocondrial etc.) con el fin
de estrechar las investigaciones cuando se presenta un fenotipo fuerte y se ha usado un
programa para predecir la nocividad los cambios en el ADN para la función de la proteína
producida. Presentamos los resultados provisionales del análisis que se encuentra en
desarrollo.
Papel de c-Met en el desarrollo de la línea lateral posterior del pez cebra
Viviana Gallardo1, Miguel Allende2 y Shawn Burgess1
1
2
NHGRI/NIH, Bethesda, MD, USA.
CGC, Universidad de Chile, Santiago, Chile.
El receptor c-Met y su ligando Hgf contribuyen a establecer el normal patterning de
tejidos orquestando la proliferación celular, la disrupción de uniones intracelulares y la
migración celular. En el cáncer sin embargo, la desregulación de este receptor es
responsable de la progresión del tumor y de la formación y diseminación de la metástasis.
En el pez cebra, hgf y met han sido caracterizados, jugando un papel en etapas
tempranas de la organogénesis. Además, la expresión de met fue detectada en el primordio
de la línea lateral posterior (LLP); sin embargo, su función aún es desconocida. La LLP del
pez cebra es un sistema mecanosensorial que se genera a partir de un grupo cohesivo de
células que migran a través de la superficie del cuerpo. Dada la accesibilidad y simplicidad
con la que puede ser observada la migración de las células del primordio, este sistema ha
sido considerado un excelente modelo para estudios de migración celular y morfogénesis; y
recientemente, ha emergido como un poderoso sistema biológico in vivo de carcinogénesis.
En este estudio analizamos la expresión de genes río-abajo de HGF/Met. Además,
encontramos anormalidades en la migración del primordio y en el desarrollo de la LLP
cuando inhibimos la expresión de este gen mediante el uso de morfolinos antisentido o de
inhibidores de esta molécula.
Finalmente, nuestro proyecto propone un sistema biológico in vivo para estudiar la
progresión del cáncer; y mas aún, facilitar el hallazgo de moléculas naturales o sintéticas
que inhiban el fenotipo invasivo/metastático.
Estrés oxidativo y óxido nítrico endotelial se asocian a patrones de flujo
sanguíneo inducidos por ejercicio
Álvaro N. Gurovich, PhD y Randy W. Braith, PhD
Centro de Ciencias del Ejercicio, Departamento de Fisiología Aplicada y Kinesiología,
University of Florida.
Aproximadamente 50% de los beneficios del ejercicio en patologías cardiovasculares
(PCV) se relacionan a factores desconocidos. Por otro lado, el origen de las PCV se asocia a
la disfunción endotelial, donde el roce mecánico producido por el flujo sanguíneo (FS) es el
principal regulador fisiológico en la producción de Oxido Nítrico (NO). El objetivo del
presente estudio fue cuantificar los cambios de estrés oxidativo (OS) y NO endotelial
asociados al FS inducido por ejercicio. Nuestra hipótesis establece que los patrones de FS
inducidos por ejercicio aumentan la expresión de NO sintetasa endotelial (eNOS),
disminuyendo OS endotelial. Veintisiete varones jóvenes, aparentemente sanos
conformaron tres grupos: 1) Control, sin entrenamiento, 2) Entrenamiento Aeróbico (AXT),
30’x3/semana con una intensidad del 70%, y 3) Entrenamiento de Sobrecarga (RXT), 3x1215reps.x3/semana, sólo extensión de rodilla, con una intensidad del 70%. Antes y después
de 4 semanas de entrenamiento se evaluó, no invasivamente, función endotelial (FMD) y,
por medio de biopsia endotelial, expresión de eNOS y Nitrotirosina (NT), como marcador de
OS, vía inmuno-fluorescencia. FMD mejoró en ambos grupos comparado con datos basales
(AXT=12.5±5.7% vs. 8.7±3.0%, p<0.05; RXT=17.1±7.9% vs. 13.1±5.8%, p<0.05). eNOS
aumentó después de RXT comparado con controles (112±30% vs. 84±22%, p<0.05),
mientras que NT disminuyó en ambos grupos comparado con datos basales (AXT=95±9% vs.
122±14%, p<0.05; RXT=86±21% vs. 121±12%, p<0.05). Estos resultados demuestran por
primera vez la relación directa entre FS inducido por ejercicio y mejoramiento de FE in
vivo, la cual se asocia positivamente con una disminución de OS endotelial regulado por
eNOS.
Glucocorticoides aumentan los efectos del calcitriol por medio de un aumento del
receptor de vitamina D
Alejandro A. Hidalgo1,2, Donald L. Trump1 y Candace S. Johnson1,2
1Department
2Roswell
of Biochemistry, State University of New York at Buffalo.
Park Cancer Institute, Buffalo, NY, USA.
Calcitriol, forma activa de la vitamina-D, disminuye el crecimiento de diferentes
tipos de células cancerosas, sin embargo altos niveles de calcitriol pueden producir
hipercalcemia en pacientes. Los glucocorticoides son usados para disminuir la
hipercalcemia y aumentar la acción antitumoral del calcitriol. Calcitriol en combinación con
el glucocorticoide dexametasona (Dex) incrementa el receptor de vitamina-D (VDR) medido
como proteína o unión de hormona en un modelo de carcinoma de células escamosas (SCC).
En este trabajo encontramos que tanto VDR como el receptor de glucocorticoides (GR) son
transcripcionalmente activos. Pre-tratamiento con Dex incrementa la transcripción
mediada por VDR, mientras que pre-tratamiento con otras hormonas no tuvo efecto. El
tratamiento con actinomicina-D previno el incremento de VDR a nivel de proteína y mRNA
en presencia de Dex. Usando PCR tiempo-real se encontró que Dex incrementa la expresión
de Vdr luego de una hora y esta incrementa con la dosis, indicando que Dex regula la
expresión del Vdr en forma directa. El silenciamiento de GR demostró que este es necesario
para la síntesis del mRNA del Vdr. Pre-incubación con Dex reguló la expresión de genes
controlados por VDR incluyendo ciclina-D1, p21 y S100g. Una región de DNA, 5,2kb río
arriba del sitio de inicio de la transcripción del Vdr incrementa la transcripción en
presencia de Dex en ensayos de luciferasa. Deleciones en dos elementos de respuesta a
glucocorticoides presentes en esa región revelaron que el elemento distal es responsable de
inducir la transcripción. Como conclusión, Dex incrementa VDR y los efectos del calcitriol
aumentando VDR a nivel transcripcional.
Expresión aumentada diacil glicerol kinasa ETA en trastorno bipolar
Pablo Moya
Laboratory of Clinical Science, National Institute of Mental Health (NIMH), NIH.
El Trastorno Bipolar (BD) es una enfermedad siquiátrica altamente hereditaria.
Recientes estudios de asociación “genome-wide” en BD han propuesto nuevos candidatos,
como el gen Diacil glicerol Quinasa eta (DGKH). En este estudio se midieron niveles de
DGKH mRNA por PCR cuantitativo en tiempo real, en 100 muestras de DLPFC de tres
grupos diagnósticos: 31 BD, 35 esquizofrénicos y 34 controles. Se encontró que los niveles de
expresión de DGKH difirieron significativamente en los tres grupos diagnósticos. El grupo
BD presento niveles de DGKH significativamente aumentados, con una expresión promedio
cerca de un 25% más alto que en controles. Todas las muestras fueron genotipeadas para
dos SNPs dentro del locus genómico de DGKH, rs1170191 y rs1012053. No se encontraron
variaciones en las frecuencias alelicas o genotípicas en los grupos diagnósticos. Se hizo una
regresión lineal de los niveles de DGKH sobre los genotipos (basados en el número de alelos
menores) analizando todos los grupos colectivamente. Ambos SNPs presentaron una
correlación significativa con la expresión de DKGH. En ambos SNPs, los alelos que se
correlacionan con la expresión aumentada de DGKH resultaron ser los alelos de riesgo para
BD. Los datos son indicativos que el aumento de expresión de DGKH está implicado en la
patogénesis de BD. Esta noción es fundamentada por los niveles aumentados en muestras
de cerebros de pacientes BD y por la asociación de alelos específicos en los SNPs estudiados
con BD que presentamos ser loci de rasgo cuantitativo de expresión, correlacionados con
una expresión aumentada de DGKH.
La exposición a la luz incrementa la intensidad del dolor migrañoso mediante la
activación de células melanopsinérgicas de la retina
Rodrigo Noseda, Vanessa Kainz, Moshe Jakubowski, Clifford Saper, & Rami Burstein
Departments of Anesthesia and Neurology, Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard
Medical School, Boston, Massachusetts.
El dolor percibido durante un ataque de migraña, el cual es mediado por señales
nociceptivas de origen meningeo, es particularmente exacerbado al exponerse a ambientes
iluminados. Con la finalidad de identificar el substrato neural responsable de este
fenómeno conocido como fotofobia, hemos diseñado un estudio translacional inverso que
consiste en una etapa inicial de indagación clínica con pacientes migrañosos no-videntes,
seguido de una etapa de experimentación animal.
Hemos observado que el incremento de la intensidad del dolor migrañoso es
prevalente en individuos no-videntes que presentan degeneración masiva de conos y
bastones, pero que mantienen intactas las funciones visuales no formadoras de imágenes,
como el reflejo pupilar y la sincronización circadiana. Basándose en esta evidencia,
realizamos una serie de experimentos que incluyen microinyecciones de trazadores
neuronales y registros electrofisiológicos extra/yuxtacelulares en la rata. En el tálamo
posterior, identificamos una población neuronal sensible a la estimulación nociceptiva de
las meninges y cuya actividad es específicamente modulada por estimulación luminosa del
ojo contralateral. Estas neuronas menigeo/luz sensitivas, reciben proyecciones de células
intrinsecamente fotosensitivas de la capa ganglionar de la retina (melanopsinérgicas), y
proyectan simultáneamente a las cortezas somatosensorial y visual.
En conclusión, la información luminosa proveniente de un grupo específico de células
retinianas es integrada por neuronas talámicas sensibles a la nocicepción meningea, y
transmitida a áreas de la corteza cerebral involucradas en funciones nociceptivas, visuales
y asociativas. La identificación de esta red neuronal, provee una explicación plausible por la
cual la luz modula la intensidad del dolor durante un ataque de migraña.
Explorando el mecanismo que dirige la metilación del DNA hacia secuencias
transcritas
María-Paz Ramos1, Mayumi Oda2, Andrew McLellan1, Masako Suzuki1, John Greally1
1Department
2Center
of Genetics (Computational Genetics), Albert Einstein College of Medicine.
for Integrated Medical Research, Keio University.
La metilación del DNA en el promotor de un gen es generalmente asociada con la
represión génica. Sin embargo, la ausencia de esta modificación epigenética no correlaciona
necesariamente con una transcripción activa, dejando abierta la pregunta del papel de la
metilación en otros sectores del genoma de mamíferos. Para responder esta inquietud,
realizamos un estudio global de los patrones de metilación utilizando el ensayo HELP,
observando mayores niveles de metilación en el marco de lectura de genes transcritos que
en promotores de genes inactivos. Este fenómeno es muy interesante, ya que dicho patrón
ha sido descrito en plantas, pero es poco conocido en mamíferos. Es así como nos
propusimos estudiar el mecanismo que dirige la metilación del DNA hacia los marcos de
lectura de genes activos, hipotetizando que la metilación de residuos específicos de la
histona H3 podría estar involucrada. En específico, nos interesamos en estudiar el rol de
H3K9me3, H3K36me3 y H3K79me3, realizando knock downs de las tres enzimas
catalizadoras de estas modificaciones y analizando luego si el patrón de la metilación del
DNA se ve afectada. A su vez, queremos estudiar este proceso de novo, introduciendo un
fragmento de DNA no metilado, y estudiar qué sucede con su patrón de metilación en el
DNA al inducir su transcripción, en la presencia y ausencia de las enzimas previamente
nombradas. Ya hemos generado datos de ChIP-seq para las metilaciones de H3, lo que nos
permitirá estudiar qué sucede con los patrones de metilación del DNA al realizar dichos
knock downs.
El dominio C-terminal de la RNA polimerasa II es modificado por metilación sitio
específica
Luis Alejandro Rojas, Robert J. Sims III, David Beck, William J. Drury, Danny Reinberg
Howard Hughes Medical Institute, Department of Biochemistry, New York University
School of Medicine, New York (NY).
Las modificaciones post-traduccionales en el dominio C-terminal (CTD) de la
subunidad mayor de la RNA Polimerasa II (RNAPII) juegan un papel central durante la
transcripción y maduración de RNAs mensajeros. En mamíferos este dominio está
compuesto por 52 repeticiones cuya secuencia consenso es 1Tyr – 2Ser – 3Pro – 4Thr – 5Ser –
6Pro - 7Ser. La fosforilación en las posiciones 2 y 5 es indispensable durante el ciclo de
transcripción y establecer una plataforma para el reclutamiento de factores asociados al
procesamiento de pre-mRNAs. En este trabajo demostramos que el CTD de la RNAPII
también está metilado en una arginina ubicada en una repetición no consenso. Usando un
ensayo in vitro y cromatografía convencional, aislamos e identificamos el co-activador
transcripcional CARM1 como la única metiltransferasa capaz de modificar este sitio. El
residuo Arg1810 se metilaría antes o en fases tempranas durante el proceso de
transcripción, ya que está presente en RNAPII hiperfosforilada. Sin embargo, la
fosforilación en Ser-2 o Ser-5 inhibe la actividad de CARM. La metilación en lisinas y
argininas puede ser reconocida específicamente por proteínas con dominios tales como los
Tudor. Mediante ensayos in vitro, hemos determinado que TDRD3 puede reconocer
específicamente el CTD metilado a traves de su dominio Tudor. Esta proteína podría actuar
como una molécula adaptadora capaz de conectar esta modificación con eventos posteriores.
Detección Bioquímica de oligómeros de beta-amiloide para el diagnóstico
temprano de la enfermedad de Alzheimer
Natalia Salvadores y Claudio Soto
George and Cynthia Mitchell Center for Alzheimer’s Disease and Related Brain Disorders.
University of Texas, Houston Medical School.
La Enfermedad de Alzheimer (EA), se caracteriza histopatológicamente por la
deposición de ovillos neurofibrilares compuestos por la proteína Tau y placas neuríticas
conformadas por el péptido beta-amiloide (Aβ). Estudios sugieren que el mal plegamiento y
agregación de Aβ, es el factor desencadenante de la EA.
Hasta la fecha no existe un tratamiento efectivo o diagnóstico pre-clínico para la EA.
El diagnóstico es efectuado en etapas tardías de la enfermedad incluyendo neuroimaging,
métodos neurofisiológicos y clínicos, sin embargo no existen marcadores validados para el
diagnóstico temprano. La identificación de biomarcadores es altamente necesaria para el
mejoramiento de la sensibilidad y especificidad del diagnóstico, y para el monitoreo de la
enfermedad en términos de progresión.
Nuestro objetivo es desarrollar un método diagnóstico sensible y temprano para la
EA, basado en la detección de oligómeros de Aβ, los cuales se ha demostrado, son el factor
gatillante de la EA. Estudios In Vitro evidencian que la agregación de Aβ es llevada a cabo
mediante un mecanismo de nucleación, donde la etapa limitante es la formación de
intermediarios oligoméricos que actúan como “semillas” para catalizar la polimerización.
Nuestra hipótesis de trabajo es que dichas estructuras oligoméricas están presentes en
fluidos biológicos de pacientes con EA mucho antes de la aparición de los síntomas clínicos.
Con este fin, hemos desarrollado una tecnología llamada “protein misfolding cyclic
amplification” (PMCA), la cual ha sido aplicada inicialmente para la detección de priones en
sangre de animales infectados. Resultados preliminares, demuestran que este método
permite distinguir significativamente muestras de liquido cefalorraquídeo provenientes de
controles sanos y pacientes con EA, sugiriendo las bases para el diseño de un test
bioquímico para el diagnóstico presintomático de la EA.
Diseño genético en bacterias, nueva generación de vacunas orales vivas
recombinantes para peces
Javier Santander* y Roy Curtiss III
*The Biodesign Institute, Center for Infectious Diseases and Vaccinology, Arizona State
University, Tempe, Arizona.
Vacunas bacterianas vivas recombinantantes capaces de proteger contra diversas
enfermedades a bajo costo no han sido desarrolladas para la acuacultura. Edwardsiella
ictaluri, el principal patógeno de la industria del bagre (Ictalurus punctatus), es el agente
causante de la septicemia enterica. La industria del bagre, la mayor acuacultura de EEUU,
sufre considerables perdidas económicas debido a esta enfermedad. E. ictaluri es un
patógeno enterico que infecta al pez principalmente a través del tracto gástrico intestinal,
desde donde coloniza tejidos linfoides. Debido a esto, E. ictaluri es un excelente candidato
para desarrollar vacunas vivas recombinantes. En el presente estudio se evaluaron los
factores de virulencia crp (proteína receptora de AMP ciclo) y fur (proteína reguladora del
fierro). crp y fur fueron mutados de forma no polar. Así mismo, se controlaron estos genes
mediante la substitución de sus regiones promotoras por un cassette araC PBAD. De este
modo, crp y fur fueron controlados mediante arabinosa, la cual esta ausente en los tejidos
del pez. Esto ultimo permitió desarrollar un sistema de atenuación retarda, donde al
momento de la inoculación, E. ictaluri presenta una virulencia similar al tipo silvestre, pero
una vez colonizados los tejidos linfoides, esta se torna avirulenta. Estudios in vivo
determinaron que E. ictaluri Pcrp::araCPBADcrp y Pfur::araCPBADfur, son atenuados y
desencadenan una respuesta inmune mayor que fur o crp, protegiendo al pez de desafíos
intra-peritoneales y por inmersión. Finalmente aquí se expone el diseño genético completo
de una vacuna con autodestrucción retardada, lo cual permitirá el biocontenimiento de la
vacuna.
Explorando la heterogeneidad genética en poblaciones microbianas a través de la
genómica de comunidades
Juan A. Ugalde1, Priya Narasingarao1, Sheila Podell1, Tobin Hammer1, Karla B.
Heidelberg2, Jillian F. Banfield3, Eric E. Allen1,4
Marine Biology Research Division, Scripps Institution of Oceanography, University of
California, San Diego, La Jolla, California.
2 University of Southern California, Los Ángeles, California.
3 Earth and Planetary Sciences, University of California, Berkeley, Berkeley, California.
1
4 Division
of Biological Sciences, University of California at San Diego, La Jolla, California.
El desarrollo de metodologías para la secuenciación de muestras ambientales, ha
permitido estudiar a fondo la composición y el metabolismo de comunidades microbianas,
especialmente aquellas no cultivables. Los datos provenientes de la secuenciación
exhaustiva de comunidades, revelan diferentes niveles de heterogeneidad genética en las
poblaciones microbianas, permitiendo comprender mejor su ecología y evolución. A
diferencia de la información generada del análisis de genomas individuales, los datos
obtenidos a partir de estudios de genómica de poblaciones permiten capturar la variabilidad
genética entre grupos de microorganismos y sus diferentes miembros. La secuenciación
exhaustiva de un lago hipersalino, que posee una baja diversidad de especies microbianas
(Lake Tyrrell, Australia), ha permitido la reconstrucción casi total de genomas de los
organismos mas representativos presente en la comunidad, con un nivel de profundidad tal
que permite identificar y cuantificar patrones de polimorfismos de nucleótidos en estas
poblaciones. El análisis detallado de estos polimorfismos refleja la variabilidad existente
entre células individuales de microorganismos de una misma especie que forman parte de
estas comunidades. Nuestros resultados muestran que el organismo dominante,
Haloquadratum sp., tiene una menor heterogeneidad genética que otras poblaciones de
Haloarqueas, las cuales muestran patrones mas complejos de polimorfismos genéticos.
Adicionalmente, nuestros resultados nos han permitido identificar genes que presentan una
mayor tasa de heterogeneidad genética dentro de una misma población, lo que entrega
nuevas luces sobre el modo de vida de estos microorganismos, así como de posibles
consecuencias metabólicas y ecológicas que conlleva esta heterogeneidad genética para las
poblaciones microbianas.
Relación entre las vías de Cdk5 y TGF-1 afecta la señalización del dolor
Elías Utreras
Functional Genomics Section, Laboratory of Cell and Developmental Biology, National
Institute of Dental and Craniofacial Research, National Institutes of Health, Bethesda, MD.
Además de las muchas conocidas funciones de Cdk5 en el desarrollo y función del
cerebro, nosotros hemos reportado que Cdk5 regula la señalización del dolor inducido por la
inflamación, principalmente a través de fosforilación de TRPV1, un importante canal de
Na+/Ca+2 expresado en los nervios aferentes de los nociceptores primarios. Por otro lado, se
sabe que TGF- regula la inflamación mediada por la autoinmunidad. El objetivo de este
trabajo fue estudiar la relación entre TGF-1 y Cdk5 y su relación sobre la señalización del
dolor. Nuestros resultado indican que una disminución en la actividad quinasa de Cdk5 en
el ganglio trigémino (TG) y en los ganglios de la raíz dorsal (DRG) de los ratones TGF-1-/resultó en una reducción en la fosforilación de TRPV1 disminuyendo las respuestas a la
estimulación termal. Además demostramos que TGF-1 es capaz de modular la actividad
quinasa Cdk5 en células B104 neuroblastoma de rata y que además en cultivo primario de
DRG aumentó el influjo de Ca+2. Por último, nosotros identificamos que TGF-1 regula la
actividad quinasa de Cdk5 a través de la modulación de PKC-, un conocido regulador de
p35. En conjunto, nuestros resultados indican que existe una activa relación entre las vías
de TGF-1 y Cdk5 que median la señalización del dolor inflamatorio.