Terapia Epigenética en IVU´s

Tema:  El efecto antivirulencia de las proantocianinas del compuesto activo de arándano (PAC) en la expresión de genes de E. coli CTX-M-15 resistente a cefalosporinas de 3era generación asociada con infecciones del tracto urinario
Mecanismo Epigenético Tratado: Se ha propuesto el consumo de jugo de arándanos y las pastillas Cysticlean, para prevenir y tratar IVU´s causadas por E. coli; el mecanismo de acción va a radicar en el efecto que ejercen las proantociadinas, especialmente las de tipo A en el urotelio, que evitan que la bacteria se una por medio de las adhesinas fimbriales (por medio de la metilación de los genes de virulencia chuA, fimH, fimA, PapG, CsgA, entre otros, como las proteínas SoxS, KPSM, TraT y RecA); ejerciendo así una acción antibacteriana.
¿Cómo se lo hizo?: Se analizó mediante qRT-PCR a la cepa de E. coli restsitente a la cefalosporina NCTC1553  para la expresión de factores de virulencia después del tratamiento con Cysticlean y el jugo de arándanos, se detectó los determinantes de virulencia que codifican las toxinas SAT  y USP, el sistema de adquisición de hierro ChuA, las proteínas SoxS, KPSM, TraT y RecA, el gen de resistencia a los antibióticos CTX-M, y transportadores IdfB y HcaT.
Resultados: El uso de estos productos redujo signficativamente la expresión de los genes seleccionados que codifican factores de virulencia y B-lactamasas, representando una alternativa práctica en cuánto a la prevención de IVU´s causadas por E. coli resistente a antibacterianos

Bibliografías:

1. Reid R. The anti-virulence effect of cranberry active compound proanthocyanins (PACs) on expression of genes in the third-generation cephalosporin-resistant Escherichia coli CTX-M-15 associated with urinary tract infection [Internet]. Sci-hub.tw. 2019 [cited 13 January 2020]. Available from: https://aricjournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13756-019-0637-9

Técnicas de Edición de Ácidos Nucleicos en IVU

-Tema: Edición multigénica en el genoma de Escherichia coli a través del sistema CRISPR-Cas9
-Tipo de Edición:in vivo de celulas somaticas  

-Dirigido hacia: Gen KanR, gen de la recombinasa λ-Roj, gen Cas9

-Dirigido por: CRISPR-Cas9

-Órgano a tratar: Órganos del Tracto urinario 
-Vía de administración: Insercion heterologa del gen de resistencia 
-Resultados: 
Largo plazo: Se han reportado efectos fuera del objetivo de Cas9 en células humanas y murinas
Mediano plazo: la eficiencia disminuyó drásticamente. Esto se debió a que la eficiencia de la recombinación mediada por λ-rojo de doble cadena no era suficientemente alta, o la eficiencia de transformación del ADNds en E. coli era baja.
Corto plazo:  El sgRNA dirigido a los loci de genoma de interés ubicados en la serie pTarget se expresó a partir de un promotor constitutivo mínimo con un origen de replicación pMB1

Referencias Bibliográficas:
1. Li J e. Coupling ssDNA recombineering with CRISPR-Cas9 for Escherichia coli DnaG mutations. - PubMed - NCBI [Internet]. Ncbi.nlm.nih.gov. 2019 [cited 6 January 2020]. Available from:https://aem.asm.org/content/81/7/2506.full

Terapia Celular para IVU

Investigaciones previas han demostrado la eficacia de una inyección intravenosa de células progenitoras adultas multipotentes (MAPC), obtenidas de médula ósea expandida in vivo; para modular la respuesta inmune de una lesión de médula espinal lo que lleva a mejoras significativas en el ahorro de tejido, las funciones locomotoras y urológicas. Por el momento solo ha sido probado en animales, dando como resultados una menor duración de las IVU, y un menor uso de antibióticos para tratar la infecciones, a largo plazo podremos ver si las MAPC pueden ser usadas en humanos y evitar IVU´s bacterianas causadas por lesiones de médula espinal. 

Referencias: 

1. Jones JM e. Multipotent Adult Progenitor Cells, but Not Tissue Inhibitor of Matrix Metalloproteinase-3, Increase Tissue Sparing and Reduce Urological Complicat... - PubMed - NCBI [Internet]. Ncbi.nlm.nih.gov. 2019 [cited 29 December 2019]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30251917

Transgénico animal o vegetal para IVU en Escherichia coli

La Escherichia coli comprende una de las principales bacterias causantes de IVU, conteniendo varias islas de patogenicidad causantes de leve a moderada bacteriemia. La creación de un plásmido que contiene el gen
NU-14OVA y su introducción por transformación en cepas de E.coli tiene como objetivo evitar la expresión de ciertas islas de patogenicidad con relativa efectividad. La diseminación del mismo es aceptado en su mayoría por la bacteria, por lo cual, se planea que su transmisión por conjugación sea factible, todo esto bajo experimentos in vitro. 
Ventajas
1. Producción de biofármacos
2. Producción de vacunas y antihemóliticos
3. Se estima que la creación de animales transgénicos en la crianza, destace y comercialización sufre muchos cambios positivos
4. Dar resistencia contra herbicidas
Desventajas: 
1. Existe contaminación genética que supone un riesgo para la biodiversidad
2. existen riesgos sanitarios
3. Creación de nuevas alergias
4. Mosaicismo
5. No se conocen a ciencia cierta su efecto a largo plazo
Bibliografía:
1. Bender, K. Ribonucleases 7 shields the kidney and bladder form invasive uropathogenic Escherichia coli Infection [internet].2019 [cited 18 december 2019] Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31239387

DNA Recombinante Artificial Usando E.coli

• La clonación o DNA recombinante artificial en la E. coli puede osbervarse mediante el vector pBR322 que transporta genes de resistencia a la ampicilina (betalactamasa usada en IVU) y tetraciclinas. Este plásmido tiene dos sitios únicos se encuentran en amp (Pst I y Pvu I), la inserción del fragmento de DNA en el plásmido usando la enzima PstI o PvuI coloca el inserto de DNA dentro del gen amp lo que hace que el mismo no sea funcional. Las células bacterianas que contienen el plásmido no podrán crecer en presencia de ampicilina pero si en tetraciclina.

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Referencias Bibliográficas:

1.          Cronan JE. PBR322 vectors having tetracycline-dependent replication. Plasmid. 2016 Mar 1;84–85:20–6. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26876942

2.          Chakravartty V, Cronan JE. A series of medium and high copy number arabinose-inducible Escherichia coli expression vectors compatible with pBR322 and pACYC184. Plasmid. 2015 Sep 1;81:21–6.Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26021570

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Recombinación de ácidos nucleicos que suceden en la naturaleza

La recombinación de ácidos nucleicos es un proceso que ocurre in vivo en la naturaleza, en el que el intercambio permite la adquisición o combinación de caracteres que dotarán a las siguientes generaciones de ventajas adaptativas o de propiedades de interés; estos procesos se pueden observar claramente en la naturaleza cuando vemos el proceso de conjugación en bacterias y algas, la transducción o recombinación meiótica en varios organismos o cuando ocurren intercambios de fragmentos de ADN que realizan las enzimas que tiene la propia célula.

Bibliografías: 
1. Perez C. Caracterización de una línea celular reportera para estudiar el mecanismo de recombinación homóloga de reparación del DNA [Internet]. Uvadoc.es. 2016 [cited 6 December 2019]. Available from: http://uvadoc.uva.es/handle/10324/20421
2. KC M. λ Recombination and Recombineering. - PubMed - NCBI [Internet]. Ncbi.nlm.nih.gov. 2019 [cited 6 December 2019]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27223821

Secuenciación de la Metilación por bisulfito como prueba para IVU

Para realizar este método primero se debe haber amplificado una región de ADN bisulfitado usando cebadores sin sitios CpG, el producto de PCR se liga en un plásmido y se clona usando bacterias de E. coli. Se seleccionan colonias de forma individual, se aísla el plásmido y se secuencia la región de interés. Si se secuencia un número suficiente de clonas, el método puede ser cuantitativo y alelo-específico.

Fuente: https://scykness.wordpress.com/2014/11/24/secuenciacion-por-bisulfito-bisulfito-mapping-que-es-y-para-que-se-utiliza/

A continuación un vídeo explicativo sobre los varios métodos epigenómicos y su utilidad: 

Referencias Bibliográficas:

1. Qin WY e. LBP gene methylation involved in mRNA expression and resistance to E. coli F18 in weaned piglets. - PubMed - NCBI [Internet]. Ncbi.nlm.nih.gov. 2019 [cited 30 November 2019]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29611651

2. Sanchez J. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4659465/ [Internet]. Docs.bvsalud.org. 2017 [cited 30 November 2019]. Available from:http://docs.bvsalud.org/biblioref/2018/05/884017/epigenetica.pdf

3. Forde B. Lineage-Specific Methyltransferases Define the Methylome of the Globally Disseminated Escherichia coli ST131 Clone - PubMed - NCBI [Internet]. Ncbi.nlm.nih.gov. 2015 [cited 30 November 2019].Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4659465/