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/

Pruebas Moleculares para E.coli: Microarray

Los Microarrays identifican la presencia de secuencias específicas de ácido nucleico utilizando oligonucleótidos complementarios, detectan numerosas secuencias en un solo ensayo. Por esto razón, este método ofrece la posibilidad de crear matrices con la capacidad de detectar una amplia gama de genes de resistencia presentes en aislamientos bacterianos. Un ejemplo es el uso de microarray para la detección de b-lactamasas en bacterias gramnegativas como el E. coli

Fuente: https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/900550?SID=srch-srp-900550#/900550?SID=srch-srp-900550

Bibliografía:

1. Monras P. Microarray analysis of the Escherichia coli response to CdTe-GSH Quantum Dots: understanding the bacterial toxicity of semiconductor nanoparticles [Internet]. Ncbi.nlm.nih.gov. 2014 [cited 20 November 2019]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4300170/

PCR Múltiple para Ivu´s por E. coli

Título: Prevalencia y factores de riesgo para infecciones del tracto urinario de inicio en la comunidad causadas por E. coli productora de BLEE

Objetivo: dterminar la prevalencia y los factores de riesgos de la itu por e coli para un tratamiento adecuado

Muestra: muestra de orina (uroculitvo)

Genes: 

iutA-------->880pb

tratA--------> 290pb

chuA--------> 279pb

usp--------> 440pb

ompT--------> 559pb

papC--------> 200pb

fimH- fyuA--------> 354pb

yjaA------> 211pb

Extracción de ADN: ADN Genómico bacteriano del plásmido

PCR: PCR- rep

Pasos:  D       95°C; 2"--------------->
             M       94°C; 2''--------------->       30 Ciclos

             E        50°C; 1''--------------->

Visualización: EFO

Fuente: https://www.miuras.com.co/productos/deteccion-patogenos/ensayo-de-pcr-en-tiempo-real-del-sistema-bax-system-q7-para-e-coli-o157-h7/

Bibliografía

Chakraborty. A, Adhikari. P, Shenoy.S, Saralaya. V.  Clinical significance and phylogenetic background of extended spectrum β-lactamase producing Escherichia coli isolates from extra-intestinal infections. [internet]. ScienceDirect. 2015[ citado el 10 de Octubre de 2019]. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876034114001543

Prueba de Tamizaje y Confirmación en IVU

Gram de Orina sin centrifugar: es un método rápido y económico que orienta la selección del tratamiento antibiótico empírico. La Tira Reactiva es otro método usado para hacer  prueba de tamizaje en bacteriuria.

Prueba Confimatoria: Urocultivo: Es el cultivo de la orina, que debe ser obtenida en condiciones especiales, es el recuento de bacterias por volumen de orina: se considera en la orina obtenida por chorro medio.

Fuente: https://www.elbotiquin.mx/medicina-general/el-color-de-tu-pipi-te-dira-si-debes-ir-al-medico

       

Bibliografía: 

1. Palacios Farias S. Frecuencia de Escherichia coli resistente a antibióticos aisladas del agua del río Piura, Perú en un tramo de la ciudad [Internet]. Repositorio.unp.edu.pe. 2019 [cited 5 December 2019]. Available from: http://repositorio.unp.edu.pe/handle/UNP/1957

Alteraciones en la epigenómica de IVU por E. coli

Cuando ha habido una infección ocasionada por E.coli en el hospedador, esta da como resultado una alteración epigenómica que termina en una hipermetilación del DNA, recientemente se ha descubierto que en el uroepitelio infectado existe una hipermetilación del gen CDKN2A y de una mayor expresión y actividad de las DNMT1. Los LPS también están inmiscuidos en la hipermetilación de los DNMT1, DNMT3A y DNMT3B, como causantes de la infección inducida en el uroepitelio, y además los LPS también actuán desactivando los receptores para los TLR4

Fuente: https://www.researchgate.net/figure/Figura-1-A-Agregado-del-grupo-metilo-al-carbono-5-de5-de-la-citosina-B-Pasaje-del_fig1_262594983

Bibliografías:
1. Adamus-Białek W e. Analysis of uropathogenic Escherichia coli biofilm formation under different growth conditions. - PubMed - NCBI [Internet]. Ncbi.nlm.nih.gov. 2015 [cited 5 December 2019]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26665185

Alteraciones en la traducción de las IVU

El  E. coli usa la metilación Dam como un mecanismo de memoria espaciotemporal, cuyas señales sirven para indicar dónde o cuándo debe actuar una determinada función celular, como en las fimbrias de la bacteria implicadas en la adhesión al urotelio mediante el operón Pap y el operón Trap, que regulan el estado de metilación de sitio GATC.

Fuente: http://fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf4/p5.htm

Bibliografías:

1. Angius. F. Molecular basis of membrane protein production and intracellular membranes proliferation in E.coli 
 [Internet]. ThesesFr 2017 [citado el 27 de octubre de 2019].  Disponible en: https://www.theses.fr/2017USPCC217

GIF en el ADN del E.coli ¿Qué?

Fuente: https://www.pictoline.com/8177-han-subido-un-gif-al-adn-de-una-bacteria/

Alteraciones en la Transcripción genética en las IVU

El uroepitelio contribuye a la esterilidad del tracto urinario excretando proteínas que bloquean la adhesión bacteriana. Cuándo el E.coli (uropatógeno) logra atravesar estas barreras, este es reconocido por los TRL4, que activa la respuesta inmunitaria innata y activará factores de transcripción (NF-kappa B, AP-1, IRF3 y IRF7, entre otros) que codifican importantes citoquinas proinflamatorias.

Fuente:https://docplayer.es/20988143-Antibioterapia-en-la-infeccion-urinaria-recurrente-dra-i-fernandez-gonzalez.html

Bibliografías:

1. Pigrau C. Infección del Tracto Urinario [Internet]. Seimc.org. 2015 [citado el 16 de Octubre de 2019]. Disponible en: https://www.seimc.org/contenidos/documentoscientificos/otrosdeinteres/seimc-dc2013-LibroInfecciondeltractoUrinario.pdf

2. Vargas. G. Infecciones Urinarias [internet]. Scielo.org 2017 [citado el 16 de Octubre de 2019]. Disponible en: http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1139-76322013000300008

Alteraciones genéticas en las IVU´s por E.coli

En la E. coli se han identificado cuatro grupos filogenéticos, el filogrupo B2 y D son causantes del E.coli uropatogénico(ECUP); y codifican factores extraintestinales de virulencia, estos están agrupados en fragmentos de ADN llamados "islas de patogenicidad". La prevalencia y resistencia de  los antibióticos β-lactámicos, se da por los BLEE, principalmente las del tipo CTX-M-15. 

Fuente: https://www.researchgate.net/figure/Whole-genome-nucleotide-comparison-of-VR50-with-selected-sequenced-E-coli-genomes-Shown_fig2_273352386

Fuente: https://aem.asm.org/content/66/10/4555

Bibliografías: 

• Millán. Y, Hernández.E, Millán. B, Araque. M. Distribución de grupos filogenéticos y factores de virulencia en cepas de Escherichia coli uropatógena productora de β-lactamasa CTX-M-15 aisladas de pacientes de la comunidad en Mérida, Venezuela[internet]. ScienceDirect. 2014[ citado el 10 de Octubre de 2019]. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0325754114700690
• Chakraborty. A, Adhikari. P, Shenoy.S, Saralaya. V.  Clinical significance and phylogenetic background of extended spectrum β-lactamase producing Escherichia coli isolates from extra-intestinal infections. [internet]. ScienceDirect. 2015[ citado el 10 de Octubre de 2019]. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876034114001543
• Pigrau C. Infección del tracto urinario [Internet]. Seimc.org. 2013 [citado el 10 de Octubre de 2019].  Disponible en: https://www.seimc.org/contenidos/documentoscientificos/otrosdeinteres/seimc-dc2013-LibroInfecciondeltractoUrinario.pdf

Infección de Vías Urinarias (IVU) por Escherichia coli

Las IVU por E. coli se dan cuando el ambiente estéril de las vías urinarias se ve afectado por las cepas de la bacteria Escherichia. coli, provenientes de la microbiota rectal, ingresan por la uretra y luego van a la vegija, es por esta razón que es más común este tipo de infecciones en mujeres, estas bacterias se adhieren a las células uroepiteliales y van a servir como reservorio para infecciones. 

Fuente: https://cistitisderepeticion.com/que-es-escherichia-coli/

                                  
  Bibliografía: 
Guzmán.. M. Infecciones Urinaria: Diagnóstico y Tratamiento. [internet]. Scielo 2015 [citado el 6 de octubre de 2019]. Disponible en: http://www.scielo.org.pe/scielo.php?pid=S1025-55832015000500009&script=sci_arttext&tlng=pt

Bienvenidos a Biología Molecular

Hola mi nombre es Camila Vega y soy una estudiante de universidad, de la Carrera de Medicina, estoy en tercer semestre, y he creado este blog con el fin de compartir cada semana todo lo que he aprendido acerca de biología molecular. Este es un blog con fines educativos. Espero lo disfruten. 😊