Videos educativos de alumnos: Heredabilidad y repetibilidad

En esta oportunidad les dejo el video educativo sobre heredabilidad y repetibilidad que hicieron un grupo de alumnas mías de la carrera de Veterinaria de la Univ. Nacional de Río Negro. En este caso ellas son:  Luciana Román, Fiamma Fornies, Daiana Garramuño y Yanina Lorena Ibarra

Felicitaciones chicas!!!! Muy buen trabajo!!!

 

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Videos educativos de alumnos: Selección artificial para mejoramiento genético

Mis alumnos de genética de poblaciones han realizado este video educativo sobre selección artificial para el mejoramiento genético.

Sus autores son: Giuliana Scattone, Melina Galfrascoli y Alina Perez.

Muy buen trabajo chicas!!!!!!!!!!

 

 

Monografías de alumnos: Síndrome de stress porcino

Por: Garramuño Fernandez, Daiana Elizabeth.

SÍNDROME DE ESTRÉS PORCINO

(PSS)

 Alumna: Garramuño Fernandez, Daiana Elizabeth.

Cátedra: Genética Básica.

Docentes:

  • Prof Asociada: Iglesias, Gabriela.
  • Ayudante de Primera: María Pía Beker.

Universidad Nacional de Rio Negro. Carrera de Veterinaria.  

Introducción.

Esta monografía tiene como objetivo informar sobre el Síndrome de estrés porcino (PSS) o también conocido como Hipertermia maligna, dando a conocer y detallando características, herencia, frecuencia y métodos de diagnóstico de la misma a partir de recopilación de información de distintos trabajos académicos y artículos.

Definición del Síndrome de estrés porcino y síntomas.

 

portada

La mutación.

La presencia de PSS está dada por el alelo recesivo “n” ubicado en el par de cromosomas autosómicos 6, identificándose tres tipos de genotipos posibles: homocigota dominante NN (normal), heterocigota Nn (portador de la mutación) y homocigota recesivo nn (susceptible a la enfermedad). La mutación se origina de un cambio de citocina por timina en el nucleótido 1843 del gen afectado, esta sustitución provoca un cambio aminoacídico (arginina→ cisteína)[2]en el canal de calcio del retículo sarcoplásmico.

Frecuencia genética.

La frecuencia con que aparece la enfermedad puede variar según las razas y los cruzamientos que se realicen a favor de la economía de la región, siendo más afectada la raza Pietrain con un 97%de los individuos de esta raza, y seguida por 35% en Landrace, 15% en Duroc, 19% en Large White, 14% en Hampshire, 19% en Yorkshire y 16% en razas cruzadas[3].

Diagnóstico.

Existen dos formas de diagnóstico, en la cual una consiste en aplicar Halotano (un gas anestésico), del cual se origina el nombre Hal para el locus del gen afectado, ya que genera la aparición de síntomas de PSS en aquellos animales que en su genotipo posean el alelo recesivo pero no permite diferenciar los individuos homocigota recesivos que pueden sufrir la enfermedad de los que solo son portadores. Para esto existe otra forma de diagnóstico: el PCR-RFLP.

La presencia del alelo recesivo genera la aparición adicional de dos secuencias restriccion en donde puede actuar una enzima de restricción y cortar el ADN en fragmentos de pares de bases. De esta forma los individuos nn presentan los fragmentos 358, 166 y 135 pb, mientras que en los Nn 524, 358, 166 y 135 pb; y en el caso de los NN presentan 524 y 135 pb. El fragmento 135 pb es común en los tres genotipos.

El PCR-RFLP (reacción en cadena de polimerasa – polimorfismo en el largo de los fragmentos de restricción) consiste principalmente en replicar muestras de ADN y posteriormente digerirlo con enzimas de restricción cortando cadenas de nucleótidos que permitan la identificación del gen mutado.

Se comienza con el PCR a partir de muestras de ADN (generalmente sangre) a las cuales se las somete procesos de amplificación que incluyen la utilización de dos primers que flanquean la secuencia de 659pb donde se encuentrala mutación: F-CRC1 5’-TCC AGT TTG CCA CAG GTC CTA CCA-3’ y R-CRC2 3’-ATT CACCGG AGT GGA GTC TCT GAG-5’[4] (siendo F-CRC1 el cebador iniciador y el R-CRC2 el cebador reverso).

Una vez amplificado el ADN se prosigue con la RFLP en donde se utilizan endonucleasas de restricción para que se unan a secuencias específicas y que a partir de una digestión corten distintos fragmentos del ADN. En el análisis de PSS se utiliza la endonucleasa la Alw21I (HgiAI) durante 3 h a 37 °C, con una posterior inactivación de la enzima a 65 °C durante 20 minutos y una desnaturalización con proteínasa K, incubándose a 37 °C durante 1 h.[5] De esta forma se obtiene fragmentos de distintas longitudes que se ven e identifican a partir de una corrida de electroforesis. Para esto se utiliza geles de agarosa y se tiñe la cadena de ADN con bromuro de etidio para poder verlo con luz ultravioleta, el ADN debido al voltaje y el tamaño de la muestra tiende a migrar al polo positivo, pudiendo compararlo con marcadores de peso molecular.

De esta forma se podrán visualizar que fragmentos de secuencias de ADN contiene la muestra.

esquema monografia pss

Tamaño del fragmento a amplificar por PCR y un esquema del patrón de restricción con enzimas en el alelo N (dominante) y el n (recesivo) con la enzima Alw211

esquema monografia pss 3

Cómo se verían los genotipos, homocigota dominante a la Izquierda, homocigota recesivo en el centro y Heterocigota a la derecha en geles de agarosa o poliacrilamida

 

foto 3

Observación de los patrones en geles de poliacrilamida y tinción en sales de plata

foto 2

Conclusión.

Es de importancia conocer como reconocer y diagnosticar el PSS con el fin de evitar su propagación y la muerte prematura de animales como también la pérdida de calidad de la carne y sus subproductos. A si mismo también es beneficioso como parámetro o tema a considerar para la selección de animales que actualmente debido a la búsqueda de características como aumento de peso y musculatura del animal tienden a propagar este síndrome. 

Bibliografía.

http://www.scielo.org.co/pdf/acag/v57n4/v57n4a10

[1]COMA; PIQUER. Avances en nutrición y alimentación animal calidad de carne en porcino: efecto nutrición.  GrupoVallCompanys.XV Curso de Especialización .P.8. https://www.researchgate.net/publication/28180214_Calidad_de_carne_en_porcino_efecto_de_la_nutricion

[2]MONTENEGRO; CASTRO; BARLOCCO; LLAMBÍ. Frecuencia alélica del Síndrome de Estrés Porcino en Uruguay(análisis por PCR-RFLP).Sociedad de Medicina Veterinaria del Uruguay. Año LX Vol. 46  N° 177-178-179-180  Enero – Diciembre de 2010. P.23.http://www.revistasmvu.com.uy/revistas/numero177-180.pdf#page=23

[3]RIOJAS VALDÉZ; CANALES ZAMBRANO; GÓMEZ DE LA FUENTE; DÁVALOS ARANDA; HERNÁNDEZ VIDAL; SALINAS MELÉNDEZ. Frecuencia alélica del síndrome de estrés porcino en Nuevo León, mediante análisisPCR-RFLP.Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNAM. Volumen 36 Número 3Julio-Septiembre 2005. P.4 http://www.medigraphic.com/pdfs/vetmex/vm-2005/vm053b.pdf

[4]MONTENEGRO; CASTRO; BARLOCCO; LLAMBÍ.Frecuencia alélica del Síndrome de Estrés Porcino en Uruguay(análisis por PCR-RFLP).Sociedad de Medicina Veterinaria del Uruguay. Año LX Vol. 46  N° 177-178-179-180  Enero – Diciembre de 2010. P.24. http://www.revistasmvu.com.uy/revistas/numero177-180.pdf#page=23

[5]MONTENEGRO; CASTRO; BARLOCCO; LLAMBÍ. Frecuencia alélica del Síndrome de Estrés Porcino en Uruguay(análisis por PCR-RFLP).Sociedad de Medicina Veterinaria del Uruguay. Año LX Vol. 46  N° 177-178-179-180  Enero – Diciembre de 2010. P.24. http://www.revistasmvu.com.uy/revistas/numero177-180.pdf#page=23

Monografías de alumnos: Acondroplasia en caninos

Por: Melina, Galfrascoli

Introducción:

La siguiente monografía se realiza para informar las características del trastorno genético “acondroplasia” producido en caninos mediante la recopilación de datos obtenidos de diferentes fuentes.

La acondroplasia es una enfermedad genética autosómica dominante causada por una mutación del gen receptor del factor de crecimiento de los fibroblastos en la que los huesos no crecen hasta el tamaño normal esperado para la raza en cuestión. [1]

Pertenece al grupo de enfermedades denominado condrodistrofias o anomalías en la osificación de los cartílagos. Se caracteriza por la presencia de enanismo desproporcionado, macrocefalia, hipoplasia facial y malformaciones vertebrales.

Se presentan alteraciones del desarrollo esquelético, las cuales pueden aparecer en forma esporádica en la clínica o formar rasgos característicos de ciertas razas. [2]

Desarrollo:

Normalmente, durante el desarrollo fetal y el crecimiento del cachorro, los tejidos cartilaginosos se convierten en huesos excepto en lugares como la nariz y orejas. En perros con acondroplasia este proceso se desarrolla de manera anormalmente lenta, sobre todo en los huesos más largos, especialmente en brazos y piernas, provocando huesos cortos y baja estatura.

El crecimiento de los huesos se produce a partir de los extremos del mismo y lo hacen de acuerdo a un proceso genéticamente determinado por células llamadas condrocitos. Estas células, se alojan en el cartílago de las epífisis de los huesos, de manera más precisa en las placas de crecimiento, y se van multiplicando organizándose en columnas, luego se hipertrofian y mueren dejando el espacio para que se consolide el hueso. Para la correcta maduración de los condrocitos, poseen unas moléculas que evitan que pasen de un estado a otro prematuramente. Estas moléculas son:

  • la proteína relacionada con la hormona paratiroidea (PTHrP) que es la encargada de evitar la hipertrofia y permitir que los condrocitos se sigan multiplicando;
  • Indian hedgehog Ihh), es la molécula que se encarga de permitir que la PTHrP se siga produciendo y también estimula su multiplicación;
  • FGF (factor de crecimiento de fibroblastos, del inglés “fibroblast growth factor”) del cual depende el correcto desarrollo del hueso, cuyo receptor se lo denomina FGFR3 (del inglés “fibroblast growth factor receptor 3”.).

El receptor FGFR3 participa en las principales vías que controlan el crecimiento y desarrollo de los huesos. En particular, esta vía es la encargada de frenar la proliferación y diferenciación de los condrocitos. Su importancia en el proceso de formación del hueso se reveló cuando se descubrió que una mutación en el gen que codifica para este receptor era el causante de provocar acondroplasia. [3]

imagen 1

La acondroplasia se hereda como un rasgo autosómico dominante, aunque en la mayoría de los casos se origina por mutaciones de novo con padres sanos. El gen afectado codifica para el receptor 3 del factor de crecimiento de los fibroblastos (FGFR3), este es un receptor tirosina quinasa que participa en la transducción de la señal de varios factores de crecimiento de fibroblastos. [4]

Existen dos mutaciones posibles en la posición 1138 del gen que codifica para FGFR3:

Mutación G1138A, la guanina es sustituida por adenina (en el 98% de casos de acondroplasia es por esta mutación);

Mutación G1138C, se cambia una guanina por citosina, (su frecuencia es aproximadamente el 2%).

En las dos mutaciones, la repercusión en la cadena aminoacidica de la proteína FGFR3  es el cambio del aminoácido glicina por una arginina. [3]

imagen 2

Herencia genética:

La acondroplasia es un trastorno cuya herencia es autosómica dominante, es decir, que para adquirirla, es suficiente con una copia del gen mutado de al menos uno de los progenitores. Sus posibilidades genotípicas y fenotípicas son:

Homocigoto: (G1138A/G1138A), para que se produzca, es necesario que ambos progenitores tengan acondroplasia (heterocigotos, debido a que los homocigotos no sobreviven), las probabilidades de que la descendencia lo presenten es de un 75%.

Heterocigoto: (G1138A/alelo normal), genotipos:

  • Si ambos padres tienen acondroplasia, la posibilidad de que la descendencia sea heterocigota para en trastorno es de un 50%;
  • Si únicamente uno los padres es acondroplasico, también hay un 50% de posibilidades de heredarlo. [3]

imagen 4

Síntomas de acondroplasia canina:

  • Cabeza más grande de lo normal,
  • Prognatismo,
  • Dientes torcidos,
  • Los huesos de los miembros son más cortos y gruesos de lo normal,
  • Pobre crecimiento o falta de crecimiento,
  • Miembros anteriores cortos y arqueados articulaciones agrandadas,
  • Foramen magnum más estrecho de lo normal,

Frecuentemente se asocia a: sordera, paladar hendido, cardiopatías, convulsiones y tienen una esperanza de vida corta.

imagen 3

Las razas más comúnmente afectadas son: Pastor Alemán, Boston Terrier, Pequines, Shih-tzu, Beagle, Cocker Spaniels, Sharpei, Basset Hounds, Bulldog Ingles, Bulldog Francés, terrier escoses, Jack Russell “Pudin”.

En algunas razas la acondroplasia canina se fomenta de manera selectiva, como en el salchicha o Daschund, Skye Terrier y el Corgi gales. [2]

Diagnostico:

La técnica de PCR es empleada para el diagnóstico de esta enfermedad. El producto de amplificación, de 164 bp es sometido posteriormente a digestión enzimática con enzimas de restricción.

El G-1138-A de transición y G-a-C transversión crean nuevos sitios de restricción (SFCI y MspI) en el gen codificante de FGFR3, particularmente en la porción que codifica para el dominio transmembrana. El ADN, una vez digerido, se separa y visualiza en geles de agarosa. También se puede secuenciar el producto amplificado. [5]

Conclusión:

A modo de conclusión, luego de haber investigado sobre la enfermedad hereditaria autosómica dominante, acondroplasia, y al ver que los individuos que la padecen, sufren deformaciones óseas, dificultándoles sus movimientos y trayéndoles conjuntamente a largo plazo problemas, entre las que se destacan principalmente artritis y  además, al asociarse a otras patologías, descritas en la presente monografía, debemos tener cuidado al hacer cruzamientos para que los descendientes no padezcan la enfermedad, que al ser dominante basta con que uno de los progenitores tenga una copia del gen mutado, para adquirir este trastorno.

Desafortunadamente, los humanos han utilizado esta mutación, para crear razas de manera selectiva, con un fin estético, sabiendo que serían propensos a experimentar consecuencias durante la vida del individuo.

Bibliografía:

  1. Richette PBardin TStheneur C., 2007. Achondroplasia: from genotype to phenotype. Joint Bone Spine.2008 Mar;75(2):125-30. Available at: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1297319X07002928 [Accessed 9 Nov. 2016].
  2. Veterinaria-online.net. (2014). Acondroplasia canina – Veterinaria Online. [online] Available at: http://www.veterinaria-online.net/2014/01/acondroplasia-canina/ [Accessed 8 Nov. 2016].
  3. wikipedia.org. (2016). Acondroplasia. [online] Available at: https://es.wikipedia.org/wiki/Acondroplasia [Accessed 8 Nov. 2016].
  4. Martínez  J SValdés  JAlonso  R A; Las bases moleculares de la acondroplasia en perros. Revista AMMVEPE [online] Available at: http://www.imbiomed.com/1/1/articulos.php?method=showDetail&id_articulo=10300&id_seccion=17&id_ejemplar=1063&id_revista=4 [Accessed 8 Nov. 2016].
  5. nlm.nih.gov. (2016). [online] Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1801129/pdf/ajhg00028-0015.pdf [Accessed 9 Nov. 2016].
  6. ggc.edu. (2016). Achondroplasia (4p16.3) – GGCWiki. [online] Available at: http://wiki.ggc.edu/wiki/Achondroplasia_(4p16.3) [Accessed 10 Nov. 2016].

Monografìas de alumnos: CANCER RENAL HEREDITARIO MULTIFOCAL Y DERMATOFIBROSOS NODULAR (RCND) EN PERRO PASTOR ALEMAN

Por Yanina Lorena Ibarra.

  1. Introducción

En la siguiente monografía se tratará la enfermedad Cáncer renal hereditario multifocal y dermatofibrosis nodular, conocida como RCND por sus siglas en inglés “Renal Cystadenocarcinoma and Nodular Dermatofibrosis”, característica de los perros de la raza Pastor Alemán.

Existen evidencias de que esta enfermedad está causada por una alteración génica, que presenta un patrón de herencia autosómica dominante.

El gen afectado por la mutación se denominado BHG (por sus siglas en inglés “Birt-Hogg-Dube”), ubicado en el cromosoma 5. La mutación cae dentro de la porción codificante del exón 7, y da lugar a una sustitución aminoacídica en una región altamente conservada de la proteína.

La enfermedad se caracteriza por presentar tumores bilaterales, de ubicación multifocal en los riñones, y numerosos nódulos firmes en la piel e hipodermis, que consisten de fibras de colágeno denso. Este tipo de cáncer canino presenta similitudes con el cáncer renal humano, ya que se identificó tanto en perros como en humanos que presentan la patología una región con alta homología correspondiente al gen causante de la enfermedad (en humanos corresponde al locus Birt-Hogg-Dube, o simplemente BHD).

En otras publicaciones se han identificado una variada gama de mutaciones en el gen BHD que predisponen al desarrollo del sindrome Birt-Hogg-Dube en humanos. Por ejemplo, en una serie de pacientes con esta patología se identificaron en líneas germinales en el gen BHD tres deleciones, dos inserciones, dos sin sentido, dos sin sentido, y una de sentido erróneo (Toro, 2008).

El objetivo de esta monografía es poder comprender y explicar dicha enfermedad hereditaria. Se tomara en consideración la historia de la enfermedad, la descripción de esta, su herencia, bases genéticas de la mutación, herramientas, diagnóstico y su tratamiento.

 

  1. Enfermedad

El primer perro que presentó la enfermedad fue necropsiado en el año 1967. El 79% de los perros raza Pastor Alemán sometidos a necropsia presentaban insuficiencia renal primaria y neoplasias. Los perros afectados tenían un promedio de 8,5 años de edad y la enfermedad se presentaba con diferentes secuelas como, nódulos cutáneos de consistencia firme (ver Figura 1, A), distensión del abdomen, esplenomegalia llegando a un peso de 2950 g y forma anormal de ambos riñones (ver Figura 1, B y C). Los signos que presentaban eran pérdida de peso de manera creciente, vómito, diarrea y dermatitis, con una manifestación lenta de la enfermedad. Presenta un prolongado curso clínico que va desde meses hasta años y los perros terminan falleciendo por la insuficiencia renal aguda o por las metástasis producidas en otros órganos como hígado y pulmón, esto ocurre aproximadamente tres años después de que se presentan las primeras patologías de piel (Vail &Whithrow; Frode, 2003)

El análisis del pedigree concluyó que este síndrome se producía en familias relacionadas y que solo uno de ambos padres padecía la enfermedad (Frode, 2003).

 

A: tumores cutáneos

 

B: Tumores en el riñón

Tumor en riñón cubierto por capsula renal.

Figura 1. Manifestaciones de RCND en perros de raza Pastor Alemán. (A) Nódulos cutáneos en miembro torácico de perro Pastor Alemán. (B) Tumores en el riñón. (C) Tumor en riñón cubierto por capsula renal. Fuente: Enrique, 1994; Ingeborg, 2002.

 

 

  1. Patrón de Herencia de RCND

Hay una fuerte evidencia de que la enfermedad (RCND) se hereda como un gen autosómico dominante. Es decir, es suficiente que al menos uno de los progenitores aporte una copia del gen defectuoso para la manifestación de la patología en a descendencia (Frode, 2003).

 

  1. Descripción de la Mutación

La mutación del gen BHD canino, codificante de una proteína denominada foliculina, consiste de una sustitución de sentido erróneo de Adenina por Guanina en el Exón 7 (Ver la Figura 2 A y B). Como resultado, la proteína codificada presenta alterada la secuencia aminoacídica: en lugar de Histidina en la posición 255 de la proteína, hay Arginina (H255R) Ver la Figura 2 C (Frode, 2003).

La importancia de la proteína foliculina se confirma indirectamente, por su marcada conservación en su secuencia de proteínas en doce especies diferentes que va desde el hombre hasta la levadura, tal como puede observarse en la Figura 3 (Frode, 2003).

Figura 2. Mapeo de la mutación del gen BHD a nivel de secuencia nucleotídica y aminoacídica. A. En la figura A se demuestra la secuencia de bases correspondiente al exón 7 de BHD donde se presenta la mutación de las bases puricas adenina por guanina. En la figura B, se muestra el espectro cromatográfico de la secuenciación de perros heterocigotos (es decir, que presentan una copia del gen mutado y una copia normal) y de perros homocigotas. Las flechas 1 y 2 indican la posición de Adenina y Guanina en muestra de DNA extraídos de perros con ambas variantes alélicas, mientras que la flecha 3 indica solamente la presencia de Adenina en esa misma posición en muestras de DAN extraídos de perros normales. En C se muestra la secuencia de aminoácidos alterada de la proteína foliculina (cambio de H por R).

Como resultado de esta mutación, se observa la pérdida de viabilidad fetal, ya que es letal en homocigosis, ocasionando la muerte en el útero (Frode, 2003).

Un análisis de cuatro camadas con una sumatoria de 19 cachorros, en las cuales se aparearon perros afectados por RCND (heterocigotos) dio como resultado tres crías con Genotipo AA, 16 crías con genotipo AG y ningún cachorro con genotipo GG, donde G indica la presencia del alelo mutado del gen BHD.  Estos resultados ponen en evidencia que la mutación que causa la enfermedad es de carácter letal en homocigosis (Frode, 2003).

 

  1. Conservación de la secuencia de aminoácidos en la proteína BHD

El gen BHD codifica para una proteína denominada foliculina, un supresor tumoral cuya función está ausente en el síndrome Birt-Hogg-Dubé (BHD) en humanos (Medvetz et. al., 2012, Nookala et. al., 2012, Zhu, 2016).

Esta proteína es muy conservada en varias especies, desde humanos a levaduras lo cual indica que esta proteína sin ninguna tiene mucha importancia funcional.

Se realizaron alineaciones de aminoácidos de homólogos de la proteína foliculina de diversas especies y para todas estas especies se indica la localización en el exón 7 del aminoácido Histidina en la posición 255. Tal como se puede observar en la Figura 3, la Histidina está en una región altamente conservada de todas las secuencias alineadas (Frode, 2003).

Figura 3. Alineación de proteína foliculina en diferentes especies. Con flecha está indicada la posición del aminoácido H mutado por Arginina. Fuente: Frode, 2003.

 

  1. Herramientas de Diagnóstico

Mediante PCR y posterior secuenciación del producto/s amplificado/s se pueden identificar los caninos portadores del alelo mutado del gen BHD.

  1. Tratamiento

El tratamiento consiste en extirpar quirúrgicamente los nódulos fibrosos de piel cuando se presentan en poca cantidad, ya que estos causan problemas en la funcionalidad normal del animal, molestias, dolor y además, por una cuestión  estética. Esta enfermedad no tiene cura y el animal termina falleciendo por una falla renal. (Vail & Whithrow).

  1. Conclusión

A modo de conclusión se puede decir que esta enfermedad se hereda con un patrón autosómico dominante causada por una mutación en el exon 7 del gen BHG, que se manifieste en la raza de perros Pastor Alemán. Afecta principalmente la fisiología del riñón, y se puede proceder a la extirpación de los nódulos fibrosos de piel, pero su pronóstico al pasar el tiempo es grave y poco favorable.

  1. Referencias Bibliográficas:

 

  • Fernández, EA; Duque, EG; Pérez, JP; Sánchez López, R (1994). Dermatosis nodular generalizada y adenocarcinoma quístico renal bilateral. Informe de un caso. Vet mex- 361.

 

  • Forde Lingaa’s., Kanime E. Comstock., Ewan F. Kindness., Anita Sorensen .,Tone Aarskaug.,Christophe Hitte., Michael L. Nickerson., Lars Moe., Laura S. Schmidt, Rachael Thomas., Matthew Breen., Francis Galibert., Berton Zbar and Elaine A. Ostrander., (2003). A mutation in the canine BHG gene is associated with hereditary multifo renal cystadenocarcinoma and nodular dermatofibrosis in the German Sherperd dog. Human Molecular Genetics, Vol. 12, N° 23 3043-3053.

 

  • Ingeborg Maria Langohr., Luiz Francisco Irigoyen., Mônica Weissmann Seabra Salles.,Glaucia Denise Kommers., Claudio Severo Lombardo de Barros., (2002). Cistadenocarcinoma Renal e Dermatofibrose Nodular em cães Pastor Alemão: 4 casos Rural vol.32 N°4.

 

  • Lium, B. and Moe, L. (1985) Hereditary multifocal renal cystadenocarcinomas and nodular dermatofibrosis in the German shepherd dog: macroscopic and histopathologic changes. Vet. Pathol. 22, 447–455.

 

 

  • Nookala RK, Langemeyer L, Pacitto A, et al. Crystal structure of folliculin reveals a hidDENN function in genetically inherited renal cancer.Open Biology. 2012; 2(8):120071. 

 

  • Toro JR, Wei MH, Glenn GM, Weinreich M, Toure O, Vocke C, et al. BHD mutations, clinical and molecular genetic investigations of Birt-Hogg-Dube syndrome: a new series of 50 families and a review of published reports. J Med Genet 2008; 45:321–31.

 

  • Vail, D; Whithrow, SJ. Cuarta parte. Neoplasias Específicas en Pequeños Animales, Cap. N° 18. Tumores de la Piel y Tejidos Subcutáneos.

 

  • Zanatta, M, Bettini, G; Scarpa, F; Fiorelli F; Rubini, G; AN; Capitani, O (2013).  Nodular Dermatofibrosis in a Dog without a Renal Tumour or a Mutation in the Folliculin Gene. J. Comp. Path. Vol. 148, 248-251.

 

  • Zhu, JF, Shen, XQ, Zhu, F & Tian, L. (2016). Novel folliculin (FLCN) mutation and familial spontaneous pneumothorax. QJM: An International Journal of Medicine, 2016, 1-4.

Talasemia. Monografías de alumnos

Hoy quería dejarles la monografìa realizada por Mariana de Gregorio acerca de la Talasemia. Espero esto les sirva a todos los que busacn información del tema

Saludos

Gaby

 

Trabajo final de

Genética básica.

TALASEMIA.

 

Alumna: Mariana De Gregorio Paolasini.

Profesora: Gabriela Iglesias.

Fecha: 3 de Noviembre del año 2015.

Universidad: Nacional de Rio Negro.

Curso:  Genetica básica, Tercer año.

Carrera: Medicina veterinaria

 

Introducción:

En la sangre encontramos distintos tipos celulares, entre ellos, los eritrocitos, los cuales representan el número más abundantes de células  de la sangre, y que tienen como componente principal la hemoglobina , cuya función es transportar el oxígeno hacia los diferentes tejidos del cuerpo.  Participa en el proceso por el que la sangre lleva los nutrientes necesarios hasta las células del organismo y conduce sus productos de desecho hasta los órganos excretores. También transporta el oxígeno desde los pulmones (o desde las branquias, en los peces), donde la sangre lo capta, hasta los tejidos del cuerpo.

Los eritrocitos son producidos continuamente en la médula ósea de los huesos largos principalmente.  Tienen una forma oval, bicóncava, aplanada, con una depresión en el centro; diseño óptimo para el intercambio de oxígeno con el medio, ya que le otorga flexibilidad para poder atravesar los capilares, donde liberan la carga de oxígeno.

El diámetro de un eritrocito típico es de 6-8 µm.

Los valores considerados normales de eritrocitos en adultos son:
  • Mujeres: 4 – 5 x 106/mL(mililitro) de sangre
  • Hombres: 4,5 – 5,5 x 106/mL(mililitro) de sangre. wikipedia.org,. (2015).

Un  déficit o disminución por debajo del rango de referencia de los eritrocitos  genera un estado patológico  denominado anemia,  cuya  alteración provoca hipoxia tisular. En cambio, un exceso de estos, se denomina policitemia, el aumento de la concentración de eritrocitos (eritrocitosis) es una patología mucho menos común.

Existen  alteraciones en la maduración de los eritrocitos, entre las cuales están la deficiencia de hierro y las anomalías genéticas que conducen a la producción de hemoglobinas anormales.

Entre las patologías que se pueden producir por anomalías genéticas esta la talasemia, trastorno sanguíneo hereditario.

En este trabajo se explicara que es la talasemia, se nombraran sus variedades, haciendo hincapié en una en particular, llamada β-talasemia, dentro de la que encontramos más de 200 tipos de mutaciones, de las que se explicaran las  más frecuentes en nuestro país.

Desarrollo:

En un sujeto normal, los glóbulos rojos tienen una duración de 120 días de vida. Cada día, el cuerpo produce nuevos glóbulos rojos para reemplazar los que han muerto o los que el cuerpo ha perdido.  En la talasemia, los glóbulos rojos se destruyen a una velocidad mayor generando anemia.

La talasemia ¨Es un trastorno sanguíneo que se transmite de padres a hijos (hereditario) en el cual el cuerpo produce una forma anormal de hemoglobina, la proteína en los glóbulos rojos que transporta el oxígeno¨. (Policlinicalacibis.es,. 2015).

Esta hemoglobina está compuesta por cuatro cadenas de polipeptidos, dos cadenas de globina alfa y dos cadenas de globina beta. Por lo que hay dos tipos de talasemia principales – talasemia alfa y talasemia beta – cuyo nombre viene de los defectos que pueden ocurrir en estas cadenas de proteínas.

Hay dos copias del gen que produce la hemoglobina α (HBA1 y HBA2), y cada uno codifica una cadena α, y ambos genes están localizados en el cromosoma16. El gen que codifica las cadenas β (HBB) está localizado en el cromosoma 11.  (Es.wikipedia.org,. 2015). 

 

 

hemo2

Figura 1: Molécula de hemoglobina. Estructura cuaternaria de globinas. Fundrepa.org

Lo que genera las siguientes patologías:

  1. Alfa talasemia:cuando el cuerpo tiene dificultades produciendo alfa globina
  2. Beta talasemia:cuando el cuerpo tiene dificultades produciendo beta globina

En la α-talasemia, el gen HBA1  y HBA2, del cromosoma 16,  hay una deficiencia de síntesis de cadenas α. El resultado es un exceso de cadenas β que trasportan deficientemente el oxígeno, lo que conduce a bajas concentraciones de O2 (hipoxemia).

Paralelamente, en la β-talasemia  hay una falta de cadenas β, y el consiguiente exceso de cadenas alfa, que puede formar agregados insolubles que se adhieren a la membrana de los eritrocitos, pudiendo causar la muerte de éstos y sus precursores, originando anemia de tipo hemolítico.

Estas compensaciones  dan lugar a la formación de hemoglobinas inestables que provocan la destrucción de los glóbulos rojos y por lo tanto anemia. (Es.wikipedia.org,. 2015).

La talasemia se transmite de manera autosómica recesiva, afectando a los varones y mujeres igualmente, pues no implica el cromosoma de sexo  y se da cuando existe un defecto en un gen que ayuda a controlar la síntesis de una de las proteínas globulina  alfa o globulina beta  que componen la hemoglobina.

Sin título

Google.com.ar,. (2015)

 

Como se explico anteriormente, hay diversas formas de talasemia y cada tipo tiene muchos subtipos diferentes. Tanto la talasemia α como la talasemia β,  abarcan las siguientes dos formas, dependiendo la severidad de los síntomas:

  1. Talasemia menor.
  2. Talasemia mayor.

La talasemia menor se presenta  si uno recibe  el gen defectuoso  de solo uno de los padres. Las personas con esta forma de trastorno  son portadoras de la enfermedad y por lo general no tienen síntomas. En cambio, es necesario heredar el gen defectuoso de ambos padres para padecer la talasemia mayor.

Esta enfermedad está provocada por deleciones en uno o varios genes de los que componen los grupos de la α-globina y la β-globina. Según la cantidad de deleciones,  el tipo de talasemia será más o menos grave.

Existen otras deleciones  como resultado de entrecruzamientos desequilibrados entre los segmentos duplicados presentes en la región de la agrupación. (Es.wikipedia.org,. 2015).

Entrecruzamiento_desequilibrado (1)

Imagen de entrecruzamiento desequilibrado. Upload.wikimedia.org,. (2015)

 

Talasemia alfa:

La talasemia alfa ocurre cuando un gen, o los dos genes relacionados con la proteína globina α  de la hemoglobina faltan o se han modificado, mutado.  La alfa globina se genera en el cromosoma 16, por lo tanto, si los dos genes que le indican al cromosoma 16 que produzca alfa globina no se encuentran o han mutado, se produce menos alfa globina. Esto afecta la hemoglobina y disminuye la capacidad de los glóbulos rojos de transportar oxígeno por el cuerpo.

 

 

“Se necesitan cuatro genes, dos de cada padre, para hacer cadenas de proteína alfa. Cuando faltan uno o más de los genes, se produce la talasemia alfa. Este gráfico describe los diferentes tipos de talasemia.”

 

Genes alfa que faltan Problema Síntomas de anemia Otros nombres
1 Portador silencioso Ninguno Talasemia alfa – 2 rasgos, talasemia alfa mínima
2 Rasgos Leve Talasemia alfa – 1 rasgo, talasemia alfa menor
3 Hemoglobina H Moderados Enfermedad de la hemoglobina H
4 Seria Mortal Hidropesía fetal con la Hemoglobina de Bart

Clevelandclinic.org,. (2015).

 

  • Portador silencioso de alfa talasemia: un alelo del gen de la cadena alfa está delecionado (los otros tres son normales).  Genotipo  -/α α/α
  • Portador de alfa talasemia:perdida de dos alelos α, de los genes de cadena alfa, cualquiera ambos del mismo cromosoma 16, llamaron una canceladura de los “cis” o uno de ambos cromosomas 16, llamado una canceladura “trans.” Genotipo: -/- α/α or -/α -/α.
  • Enfermedad de la hemoglobina H: perdida de tres alelos α de los dos  genes de la cadena alfa están delecionados. La enfermedad de la hemoglobina H, produce una anemia. Las personas que tienen la enfermedad de la hemoglobina H corren un mayor riesgo de tener un hijo con alfa talasemia grave, puesto que son portadores de un cromosoma número 16 con dos genes delecionados de la cadena alfa (deleción en cis). Genotipo: -/- -/α
  • Alfa talasemia grave:pérdida de los cuatro alelos α, de ambos  genes de la cadena alfa, lo que es tan grave que puede producirse la muerte dentro del útero (antes del nacimiento). Genotipo: -/- -/-

Todos los casos posibles de talasemia alfa, según la ausencia de uno, dos, tres o cuatro genes de la alfa globina. Es.wikipedia.org,. (2015).

 

 

Ventajas de la talasemia α:

La α-talasemia protege a los individuos que la portan frente a la malaria. La malaria o paludismo está producida por un parásito protista del género Plasmodium y es transmitida por un mosquito del género Anopheles. La protección frente a esta enfermedad por parte de los individuos que posee α-talasemia es debida a que Plasmodium sólo es capaz de parasitar a los eritrocitos sanos. Sin embargo, la sangre de alguien con este tipo de anemia presenta un número elevado de eritrocitos deformes por culpa de que la hemoglobina no está bien constituida y eso es esencial pues deja al parásito indefenso en la sangre permitiendo que nuestro sistema inmunitario acabe con él.

 

Talasemia Beta

Normalmente hay dos genes de globina beta, uno heredado  de cada padre. La talasemia beta es un cambio en uno o los dos genes de globina beta, localiza en el cromosoma 11. Las mutaciones pueden suprimir completamente (mutaciones β0) o disminuir (mutaciones β+ y β++) la producción de cadenas β globina, lo que resulta en un desequilibrio en la síntesis de cadenas de globina α/β.

La magnitud de este, es la determinante principal del fenotipo de la enfermedad, que abarca desde los individuos asintomáticos (β-Talasemia  menor o portador) que agrupa a los genotipos heterocigotos (β+/P o β0/P) y que corresponde a la forma más frecuente en nuestro país,  hasta los que dependen de transfusiones regulares para vivir (β talasemia mayor) que comprende a los genotipos homocigotos (β00 y β++) o dobles heterocigotos (β0+), y corresponde a las formas de mayor expresividad clínica.

Entre ambos extremos, se encuentran los pacientes con β talasemia intermedia (BTI), en los cuales las manifestaciones clínicas son variables.

 

Este gráfico describe los diferentes tipos de talasemia beta.

 

Genes beta afectados Problema Síntomas de anemia Otros nombres
1 Portador silencioso Leve
1 Rasgo Leve
2 Intermedia Moderado
2 Mayor Severo Anemia de Cooley

Clevelandclinic.org,. (2015).

 

También existen casos de deleciones de diversos tamaños que pueden afectar al gen de la beta globina o a la región de control del locus.

Mayoritariamente es una enfermedad hereditaria con un patrón autosómico recesivo, pero también existen algunos casos donde la herencia es autosómica dominante.

También existen dos variedades de beta-talasemia (mayor o menor) según sea un déficit total o parcial de la síntesis (dependiendo la severidad de los síntomas): la talasemia mayor (también conocida como anemia de Cooley o anemia del mediterráneo) que es más severa y la talasemia intermedia.

Beta talasemia grave o MAYOR u homocigota (anemia de Cooley): los dos genes de la cadena beta tienen deleciones, causando el tipo más grave de beta talasemia. Los pacientes que tienen talasemia grave pueden fabricar suficientes glóbulos rojos  por lo que necesitan frecuentes transfusiones de sangre y puede que no vivan mucho tiempo. Durante el primer año o dos primeros años de vida, pueden estar pálidos, irritables, tener poco apetito y padecer muchas infecciones. Sin tratamiento, aumenta el tamaño del hígado, del bazo y del corazón, y los huesos pueden volverse delgados y quebradizos, desarrollan hemosiderosis (depósito en todos los tejidos del hierro liberado tras la hemólisis). Es frecuente la presencia de cálculos biliares por la hemólisis crónica. Adquieren un color pardo-verdoso por la anemia, la ictericia (la hemólisis libera bilirrubina que produce un color amarillo en la piel y mucosas) y la hemosiderosis. Se detiene el crecimiento, se retrasa la pubertad. Y finalmente se produce un fallo cardíaco.

Actualmente algunos pacientes pueden también ser tratados, e incluso curados, mediante un transplante de médula ósea.

 

Beta talasemia leve o característica de talasemia – un gen beta tiene una deleción, provocando anemia. La talasemia leve se divide en:

1.-Talasemia mínima  (la persona tiene pocos o ningún síntoma).

2.-Talasemia intermedia  (la persona tiene una anemia de moderada a grave).

 

-Beta Talasemia Intermedia: Se designa así al síndrome talasémico de moderada intensidad, que condiciona la aparición de una anemia leve y alteraciones óseas. Presentan sintomatología clínica y requieren transfusiones de sangre durante alguna época de su vida, pueden desarrollar hemosiderosis. Sus manifestaciones no son tan graves como en los pacientes afectados de la forma mayor de la enfermedad.

-Beta talasemia heterocigota o menor (rasgo talasemico): aparece cuando sólo está afectada una de las copias del gen que codifica la cadena. Es la mutación del gen beta, caracterizada por unos hematíes elevada, con concentración de hemoglobina normal o disminuida y generalmente presenta un aumento de la Hb A2. Las personas portadoras de talasemia menor, no presentan manifestaciones clínicas, aunque en ocasiones pueden tener una ligera anemia que se pone de manifiesto al realizar un análisis. Los glóbulos rojos de los portadores del rasgo talasémico son más pequeños de lo normal. La talasemia menor está presente desde el nacimiento, permanece durante toda la vida y puede transmitirse de los padres a los hijos.

Las β-talasemias además de la deleción del gen de la β-globina, también pueden darse por otras causas como:

  • Mutaciones en el promotor que detienen o reducen su transcripción.
  • Mutaciones en los sitios de corte y empalme (splicing) que impiden la eliminación de losintrones.
  • Mutaciones en el sitio aceptor de poli-A que afectan al procesamiento del mesnajero ó mRNA.
  • Mutaciones de cambio en la pauta de lectura.

Es.wikipedia.org,. (2015).

O también pueden presentarse otras formas de talasemia beta cuando se hereda un gen para la beta talasemia en combinación con un gen de una variante hemoglobínica. Las más importantes son:

  • HbE: Si se hereda un gen de la HbE y uno de la beta talasemia, esta combinación es la responsable de la HbE-beta talasemia, apareciendo una anemia de moderada a severa similar a la beta talasemia intermedia.
  • HbS: beta talasemiaanemia falciforme. Si se hereda un gen de la HbS y otro de la beta talasemia, aparece la HbS-beta talasemia. es,. (2015).

 

Diagnostico para un paciente talasemico:

El diagnostico se puede realizar  con una única muestra de sangre, realizando:

  • Cuadro Hemático Completo (CBC), que incluye la medición de la hemoglobina y la cantidad/ tamaño de células rojas. La gente que sufre de talasemia tiene menos cantidad de células rojas sanas, menos hemoglobina de lo normal y dichos eritrocitos serán más pequeños e irregulares. (hemograma completo).
  • Un recuento de reticulocitos (medición de células rojas jóvenes) puede indicar que tu médula espinal no está produciendo el número adecuado de células rojas.
  • Los estudios del hierro indicarán si la causa de la anemia es una deficiencia de hierro (anemia ferropenica) o talasemia.
  • Se pueden usar pruebas genéticas o análisis mutacional para diagnosticar cuando hay un historial familiar de talasemia.
  • Electroforesis de la hemoglobina: es unprocedimiento de laboratorio que diferencia los tipos de hemoglobina presentes.
  • El médico lleva a cabo un examen físico para buscar un bazo inflamado (agrandado).

 

DIAGNOSTICO MOLECULAR- PCR:

El PCR es un método sencillo para el clonaje in vitro de cualquier segmento de ADN permitiendo disponer de forma rápida, eficaz y económica, de cantidades suficientes del mismo para su  posterior estudio molecular. Mediante esta  técnica, se realiza  la detección de los genotipos causantes de β-talasemia, ya que permiten discriminar entre alelos normales y mutantes que difieren en una sola base.

El método Amplificación Refractaria de Sistemas de Mutaciones (ARMS-PCR) es una modificación de la técnica de PCR,  utilizada para la detección de mutaciones puntuales causantes de β-talasemia. Esta técnica permite la amplificación enzimática de alelos específicos, mediante el uso de cebadores que están diseñados para discriminar entre secuencias que difieren en una única base. Además, utiliza cebadores control que amplifican otra región del gen de β globina, cercana a la mutación que será detectada, actuando como control interno de amplificación asegurando la eficiencia de la PCR y evitando falsos negativos.

Este es un método basado en la reacción en cadena de la polimerasa, capaz de detectar diversas mutaciones puntuales y pequeñas deleciones o inserciones en el gen β globina, con el empleo de oligonucleótidos de secuencia específica.

 

 

Los productos obtenidos en la amplificación (PCR)  pueden analizarse mediante diversas técnicas:

 

https://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=imgres&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjpnaK939zJAhXKGJAKHZ3FB_EQjRwICTAA&url=http%3A%2F%2Fslideplayer.es%2Fslide%2F138610%2F&psig=AFQjCNGlrHnc5wtOs65GHix5t_7SlnCBIQ&ust=1450230428015774

  • Dot blot: se utiliza para detección de mutaciones puntuales mediante muestras de ADN hibridadas con sondas marcadas radiactivamente específicas de ciertas regiones del ADN de estudio. Solamente las muestras portadoras de la región de interés se revelan (puntos oscuros).

 

  • Visualización del producto en geles de agarosa o poliacrilamida: se utiliza para separar los fragmentos de DNA basado en su tamaño.

http://slideplayer.es/slide/138610/

  • Análisis con enzimas de restricción: Las enzimas de restricción o endonucleasas, son enzimas que cortan los enlaces fosfodiester del material genético a partir de una secuencia que reconocen. Las mismas permiten cortar DNA de hebra doble, donde reconocen secuencias palindrómicas (secuencias que se leen igual en ambas direcciones).
  • Secuenciación directa del ADN amplificado: determinación del orden de los nucleótidos (ACG y T) en un oligonucleótido de ADN

 

Las mutaciones más frecuentes en la población argentina del gen de β-globina son CD39 e IVS1-110, las cuales se dan a conocer mediante la técnica de ARMS-PCR.

  • IVS-I-110 (G>A)
  • CD 39 (C>T),

El diagnóstico molecular de β-talasemia, puede ser útil para brindar el asesoramiento genético entre parejas portadoras. La técnica de ARMS-PCR, reúne los requisitos necesarios de los métodos de diagnóstico: alta especificidad, reproducibilidad y bajo costo. Por lo tanto constituye un método eficaz para el diagnóstico de β-talasemia en pacientes sin posibilidad de estudio familiar, debido a la falta de uno de los padres.

Esta técnica no sólo permite detectar la mutación causante del padecimiento, sino también determinar si se encuentran en estado homocigoto o heterocigoto.

Los pacientes portadores de éstas (hetrerocigotos β/ βCD39 y β/βIVS1-110) y otras mutaciones β-talasémicas, son generalmente (salvo complicaciones) asintomáticos. Sin embargo, en estado homocigótico producen cuadros clínicos de mayor gravedad (Anemia de Cooley). De aquí la importancia de detectar a los individuos portadores, y en especial, aquellas parejas con probabilidades de concebir hijos con talasemia mayor, teniendo en cuenta las complicaciones que conlleva la herencia de dicha condición.  (Qbpatologica.files.wordpress.com,. 2015).

Tratamiento:

Los tratamientos estándar para los pacientes con talasemias serias son las transfusiones de sangre, quelación de hierro, extirpación del bazo, dosis diarias de ácido fólico, posible extirpación quirúrgica de la vesícula biliar, y trasplante de médula.

  • Las transfusiones de sangre cada 4 meses en los pacientes con talasemias moderadas o severas, y cada 2 a 4 semanas para los pacientes con talasemia seria beta. Se pueden necesitar transfusiones ocasionales para la enfermedad de la hemoglobina H o la talasemia intermedia beta.
  • La quelación del hierro: extirpación del exceso de hierro del cuerpo. Uno de los riesgos de las transfusiones de sangre es que pueden causar una sobrecarga de hierro, que a su vez puede causar enfermedades del corazón.
  • Esplenectomía(extirpación del bazo)
  • El trasplante de la médula espinal
  • Terapia génica: para lograr que un gen normal se inserte en un genoma del individuo con dicha enfermedad hereditaria.

Factores de riesgo:

  • Etnicidad afroamericana, asiática, china o mediterránea.
  • Antecedentes familiares del trastorno.

 

Incidencia

Las talasemias alfa ocurren con mayor frecuencia en personas del sudeste asiático, Medio Oriente, China y en aquellas de ascendencia africana. Las talasemias beta ocurren en personas de origen mediterráneo, y en menor grado, los chinos, otros asiáticos y afroamericanos.

 

Conclusión:

Luego de llevar a cabo la presente monografía,  se pude considerar que la talasemia es una enfermedad muy distribuida por el mundo, muy poco conocida por la población, aunque con una gran incidencia.

Estando al tanto de la gran distribución mundial de esta enfermedad, y la gran variedad de formas en las que se puede presentar,  es importante dar a conocer la misma, y que sean detectados y alertados por sus médicos aquellos individuos portadores,  en especial, aquellas parejas con probabilidades de concebir hijos con talasemia mayor, teniendo en cuenta las complicaciones que conlleva la herencia de dicha condición.


 

Bibliografía:

·   Bragos, M. (2015). Diagnostico molecular: aplicaciones en hemoglobina.. [online] Available at: https://fundatal.files.wordpress.com/2011/07/diagnostico-molecular-dra-bragos.pdf  [Accessed 15 Nov. 2015].

·   Clevelandclinic.org,. (2015). Las Talasemias. Retrieved 14 November 2015, from http://www.clevelandclinic.org/health/shic/html/s14508.asp

·   Es.wikipedia.org,. (2015). Eritrocito. Retrieved 15 November 2015, from https://es.wikipedia.org/wiki/Eritrocito

·   Exactas-unam.dyndns.org,. (2015). Retrieved 16 November 2015, from http://exactas-unam.dyndns.org/recyt/images/stories/Descargas/Rev14/6_acosta.pdf

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·   Scielo.org.ar,. (2015). Retrieved 15 November 2015, from http://www.scielo.org.ar/pdf/recyt/n14/n14a06.pdf

 

Parálisis Periódica Hiperkalémica (HYPP) en equinos. Monografías de alumnos

En esta ocasión les dejo la monografìa realizada por la alumna Betiana Tscherig acerca de la  Parálisis Periódica Hiperkalémica (HYPP) en equinos y su forma de diagnóstico por técnicas de biología molecuar. Espero les sirva a todos aquellos en el camino de aprender y los interesados en aprender sobre el tema

Saludos

Gaby

Tscherig. Imagen 2

Escuela de Medicina Veterinaria y Producción agroindustrial.

Parálisis Periódica Hipercalémica (HYPP) en Equinos.

Curso de Genética básica a cargo de Iglesias, Gabriela, año 2015.

Alumna Tscherig Betiana.

 

Parálisis periódica hipercalémica (HYPP) en equinos.

 

Con la presente monografía se darán a conocer con detalles, aspectos propios de la Parálisis Periódica Hipercalémica (HYPP) haciendo especial hincapié en el área genética. Se trata de una enfermedad genética de tipo autosómica dominante presente en los equinos que básicamente afecta los canales de sodio en las células del músculo y la capacidad para regular los niveles de potasio en la sangre.

Esta enfermedad presenta una amplia variedad de síntomas clínicos y se generalizó cuando los criadores trataron de producir caballos con musculatura pesada. Hipótesis que posteriormente se descartó.

Se debe tener presente que dicha afección no solo se produce en equinos sino que también lo hace en los seres humanos, en los cuales se denomina Gamstorp adynamy episódica.

Características propias de la Parálisis Periódica Hipercalémica.

 

Herencia.

La Parálisis Periódica Hipercalémica es una enfermedad muscular que se presenta en los descendientes del semental  Cuarto de Milla “Impressive” (AQHA 767246), oriundo Oklahoma, Estados Unidos. El semen de este equino fue seleccionado y utilizado de manera intensa gracias a las cualidades de conformación de dicho semental, desconociendo aún la mutación. Tal es así que a partir del año 2003 se registraron más de 55.000 equinos vivos relacionados en su genealogía con Imprenssive (según registros de la AQHA), pero se sabe que contribuyó a la composición genética de 2.9 millones de caballos registrados (Rudolph et al., 1992).

En la actualidad se dice que la Parálisis Periódica Hipercalémia equina se presenta en 1 de cada 50 caballos cuarto de milla. También se ha reportado su presencia en varias líneas de caballos tales como Apaloosa y Pintos (Church 1995, Rudolph et a/, 1992).

En 1996, el Dr. Naylor sugirió como hipótesis que las anomalías en la transmisión del potencial de membrana de los caballos HYPP-positivo podrían conducir a la hipertrofia muscular característica en esta línea. Doctores expertos de la Universidad de California Davis y de la Universidad de Valberg, Minnesota, llevaron a cabo los análisis musculares para apoyar o refutar esta hipótesis mediante biopsias del músculo glúteo pero no encontraron ninguna diferencia en cuanto al porcentaje de contracción, edades o tamaño de las fibras y ninguna asociación con la gravedad clínica. Por lo tanto, su investigación descartó la hipótesis del Dr. Naylor.

 

Características genéticas.

La parálisis periódica hipercaliémica (HYPP) es una enfermedad genética de herencia autosómica dominante, es decir que es requerida una sola copia del gen (alelo) para que se presente la enfermedad.

Durante un estudio genético llevado a cabo en Stichting Klinisch Genetisch Centrum de Leiden (Holanda) en humanos se determinó que la enfermedad está causada por mutaciones en el gen SCN4A, que codifica la subunidad alfa (α) del canal de sodio muscular o canal de tipo IV. Se trata de una proteína transmembrana de 1.836 aminoácidos que, junto a la subunidad beta (β) del canal, media la permeabilidad de las membranas musculares excitables a los iones de sodio. El canal adopta conformaciones abiertas o cerradas en función de las diferencias de voltaje y el sodio pasa a través del poro de acuerdo con su gradiente electroquímico. El gen, que tiene 24 exones y se localiza en el cromosoma 17q23.3, fue identificado como la causa de la enfermedad mediante cartografía genética y análisis mutacional. (B. Narberhaus; 2008)

Normalmente para evitar que el músculo se contraiga continuamente, el canal de sodio se cierra mediante su compuerta de inactivación rápidamente después de que se abra y tome contacto con el ion. Con el tiempo, los iones de potasio salen de las células musculares, repolarizando así a las células y provocando el bombeo de calcio fuera del aparato contráctil para relajar el músculo. (Ganong, 2010)

Mediante el estudio génico de Narberhaus y otros investigadores, se determinó además que se presenta un cambio en heterocigosis, una transición nucleotídica de Citocina a Timina en el exón 13 del gen, que resulta en una sustitución aminoacídica de treonina (Thr) a metionina (Met) en el residuo 704 de la proteína (c.2111C>T, p.Thr704Met).

En cambio, en el equino esta mutación de punto consiste en una sustitución de Citosina a Guanina en el gen que codifica el dominio transmembranal de la sub-unidad alfa del canal de sodio muscular. El intercambio de citosina por guanina de la proteína SCN4A resulta en la sustitución de un residuo fenilalanina por leucina el cual es más pequeño que el residuo de la fenilalanina, resultando fisiológicamente o electroquímicamente en la fuga del ion sodio, a través del poro de la membrana celular que debería permanecer cerrado cuando no está bajo estimulación nerviosa (que generaría una contracción muscular) (Reynolds, 1997). La mutación en esta especie fue aislada en 1994 por investigadores de la Universidad de Pittsburgh, con una subvención de diversas organizaciones de equinos; los mismos desarrollaron un análisis de sangre el cual es utilizado actualmente para la identificación de los individuos afectados.

Las mutaciones, alteran la estructura normal y la función del canal de sodio e interrumpen de este modo la regulación de la contracción muscular, originando así cierta susceptibilidad a los episodios de parálisis del mismo.

“La sustitución aminoacídica impide la inactivación del canal que sigue normalmente a un potencial de acción, dando lugar a un flujo incontrolado de sodio hacia el interior de la fibra muscular. Como consecuencia, la fibra se despolariza activando la entrada de calcio desde el retículo sarcoplasmatico para causar la contracción del músculo, impidiendo la generación de nuevos potenciales de acción. La entrada masiva de sodio dentro de las células provoca una salida de potasio que explica los niveles aumentados de este catión en sangre que son característicos de la enfermedad.” (B. Narberhaus; 2008)

El fallo de los canales de sodio para inactivar correctamente se ve favorecido frente a  factores como el estrés o cuando los niveles de potasio en la sangre fluctúan. Esto último puede ocurrir con el ayuno seguido por el consumo de un alimento rico en potasio, como la alfalfa. (ucdavis.edu., 2015)

Descendencia.

Desde el año 1998, la AQHA (American Quarter Horse) exige revelar la condición genotípica de la HYPP en los documentos de registro de todos los potros que descienden de alguna línea genética identificada como portadora del gen portador. Si un potro y sus progenitores no han sido analizados para el gen HYPP, los documentos de registro deberán llevar la leyenda: “Este caballo tiene un ancestro conocido como portador del gen HYPP, designado de a cuerdo a las reglas de la AQHA como un defecto genético. La AQHA recomienda realizar el examen respectivo para confirmar la presencia o ausencia de este gen” (Crabbe, 1998).

Según los resultados de los análisis realizados a los equinos para el gen HYPP el documento de registro del animal llevará la designación “N/N”, “N/H” o “H/H”. (Ayala, M., 2005)

Homocigota recesivo: N/N. resulta negativo para la enfermedad, lo cual significa que no es portador del gen HYPP y por ende no lo transmiten, aunque sean descendientes de Impressive.

Heterocigota: N/H. si tiene una copia o alelo del gen el caballo resulta positivo a la mutación. Estos caballos se ven afectados en un grado menor.

Homocigota dominante: H/H. Si tiene dos alelos del gen. Darán lugar a toda la descendencia que lleva el gen defectuoso, independientemente del estado del otro progenitor. El fenotipo se muestra como severamente afectado.

Se concluye con esto que los animales homocigótos para la mutación (H/H) son severamente más afectados que los heterocigótos (N/H) (Beech et al., 1993) y por esto se deben de tener en cuenta las siguientes posibilidades de apareamiento:

  • Un equino (♂ o ♀) heterocigótico para la mutación (N/H), tiene un 50% de probabilidad de transmitir una copia del gen anormal (H) a su descendencia cuando es apareado con un equino normal (N/N) mientras que el otro 50% lleva la mutación (N/H).
  • Un equino (♂ o ♀) heterocigótico para la mutación (N/H), tiene un 75% de probabilidad de procrear un potro con HYPP (50% N/H; 25% H/H), cuando es apareado con otro equino también heterocigótico (N/H)
  • Un equino (♂ o ♀) homocigótico para la mutación (H/H), tiene un 100% de probabilidad de procrear un potro con HYPP (100% N/H), cuando es apareado con un equino normal (N/N). . (Ayala, M., 2005)

De esta forma, sólo cruzando animales sanos (N/N), previamente detectados por diagnóstico molecular de Parálisis Periódica Hipercalémica, podría reducirse la incidencia de la mutación y eventualmente eliminarse (Naylor, et al. 1999, Spier, et al. 1990), a la vez que se conservan los rasgos deseables de la línea del semental Impressive. (Spier, 1993).

Sintomatología.

 

Los síntomas principales de la enfermedad en el animal son la rigidez, tremor (hiperexcitabilidad) o debilidad muscular, prolapso del tercer párpado, relincho anormal (por afección de los músculos de la laringe) y convulsiones en ocasiones acompañadas de parálisis de músculos respiratorios y cardiacos que pueden derivar en la muerte por falla cardiaca o respiratoria (Bowling et al., 1996). Estos síntomas se manifiestan principalmente en la etapa adulta de los animales afectados, pero pueden aparecer algunos de ellos  entre los dos a tres años de edad dependiendo de la influencia que tienen las prácticas de manejo como el transporte y la alimentación que estimulan dicha alteración (dado que puede ser agravada por incremento de potasio o frío). Factores como la edad, el género, y la cantidad de músculo no son importantes para la predicción de síntomas HYPP.

 

La HYPP en ocasiones es confundida con el síndrome de cólico ya que los animales afectados normalmente caen por la debilidad muscular, presentando similar incoordinación de las extremidades y los sonidos respiratorios. Pero a diferencia del cólico, la duración de una convulsión es muy rápida y el caballo está totalmente normal después de la recuperación. (ucdavis.edu, 2010)

El ataque convulsivo se produce cuando el potasio sale de la célula al torrente sanguíneo y la célula se llena de sodio produciendo una alteración en la conducción eléctrica hacia los músculos, esto surge como mecanismo compensatorio fisiológico para tratar de evitar el acumulo excesivo de cargas positivas en el interior de la célula. Los equinos son plenamente conscientes y lúcidos durante un ataque. (ucdavis.edu, 2010)

Así mismo, se han reportado manifestaciones subclínicas de animales afectados. (Citado por Moreno Chapa, J. 2007)

 

Diagnostico de la enfermedad

Una forma de llegar al diagnóstico de la enfermedad es analizando una muestra de sangre conservada en citrato sódico tomada durante uno de los ataques, para confirmar la hipercalemia, ya que en ese momento siempre se manifiesta un repentino incremento en la concentración de potasio en suero (por arriba de 8 a 9 mEq/L). Tal aumento indica que se ha alterado la entrada y salida convencional del electrolito. (Wikipedia, 2014)

El genotipo de los individuos también puede determinarse mediante una Prueba de Reacción en Cadena de  Polimerasa y Polimorfismo de Longitud en Fragmentos de Digestión (PCR-RFLP), que consiste en una amplificación in vitro de un fragmento específico del gen (Ácido DesoxirriboNucléico -ADN) del canal de sodio seguida de una separación electroforética de los productos de PCR digeridos por la enzima de restricción Taq I de los productos amplificados (Rudolph et al., 1992). De esta forma, para distinguir entre un individuo que presenta una mutación y otro que no, se elige la enzima de restricción que reconozca su sitio de corte (en un genotipo u otro), de forma que el corte se efectúe sólo en los individuos de un genotipo determinado. Posteriormente se visualizara este polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP) del ADN amplificado a través de un corrimiento electroforético en gel de agarosa (Rudolph et al. 1992) mostrando en una o dos bandas los productos de PCR digeridos (Griffiths et al 1995, Puertas 1999). Esta técnica muestra una precisión de 99% (citado por Moreno, J. 2007 desde Bowling et al. 1996).

El fragmento del gen donde se da la mutación a través de la amplificación originada por la enzima termoestable Taq polimerasa, proveniente de una bacteria (Thermus aquaticus),  efectúa el proceso de polimerización de una cadena complementaria de ADN, obteniéndose millones de copias del fragmento de interés. (citado por Moreno, J.)

“La enzima de restricción Taq I lo corta si no existe la mutación, originando dos fragmentos, mientras que si la hay sólo se genera un fragmento para encontrar la mutación dentro del gen específico. Esto consiste en una amplificación de un fragmento específico del gen del canal de sodio, el cual es después digerido con una endonucleasa (enzima de restricción Taq l) que lo corta si no existe la mutación, originando dos fragmentos, mientras que si la hay solo se genera un fragmento” (Rudolph et al. 1992).

Los iniciadores a utilizar permiten la amplificación, por la técnica de Reacción en Cadena de la Polimerasa, de la secuencia correspondiente al segmento del gen donde ocurre la mutación, específicamente en la base nitrogenada 2188 de su ADNc. Los iniciadores de PCR son los siguientes (Rudolph et al. 1992):

IVS2F: 5′-GGGGAGTGTGTGCTCAAGATG-3′

IVS3R: 5′-AATGGACAGGATGACAACCAC-3′

La mezcla de reacción se ejecuta mediante el empleo del estuche para PCR Taq & Go para la amplificación.

Para llevar a cabo la verificación del genotipo las bandas observadas por efecto de la digestión de los productos de PCR por la enzima de restricción, deben evidenciar los siguientes genotipos (Rudholp et al. 1992):

  • Normal (homocigoto recesivo, N/N): una banda de 64 pares de bases (pb) y una banda de 28 pb.
  • Afectado (heterocigoto, N/H): una banda de 92 pb, una de 64 pb y una de 28 p.b.
  • Afectado (homocigoto dominante, H/H): una banda de 92 pb. (Figura 6 del anexo)

Tratamiento.

Los equinos afectados pueden ser tratados con  posibilidad de reducir los signos clínicos, pero el grado que ayuda a tratamiento médico varía entre los individuos. No existe una cura.

Algunos, se ven más afectados por la enfermedad que otros y algunos ataques serán más graves que otros, incluso en el mismo individuo.

Para un atraque leve el tratamiento indicado es un poco de ejercicio, ingestión de alimentos ricos en carbohidratos o suplementados con glucosa. Se pueden necesitar diuréticos como la furosemida para detener los ataques. Acetazolamida y diuréticos de tiazida, tales como clorotiazida también son eficaces.

En cambio, el tratamiento para un ataque severo usualmente consiste en la administración intravenosa de reconstituyentes de dextrosa, calcio y sodio. El calcio intravenoso disminuye la actividad de los canales de sodio pudiendo detener los ataques. (Carlos, J., 2015)

La glucosa por vía intravenosa y la insulina estimula la captación de potasio en la célula por la Na-K ATPasa y pueden reducir la debilidad sin una pérdida de potasio corporal total.

 

Se debe considerar también, la implementación de las buenas prácticas en las explotaciones equinas tales como inocuidad de alimento de los equinos; salud e higiene del personal; calidad del agua de bebida de los equinos; programa para el control de fauna nociva; manejo de excretas y uso apropiado de medicamentos veterinarios (después de realizado el diagnóstico) siendo utilizados de acuerdo a las recomendaciones, dosis, tiempos de retiro y caducidad. (Carlos, J., 2015)

A modo de conclusión y síntesis.

En los pacientes con mutaciones en SCN4A, el canal no es capaz de inactivar, la conductancia de sodio es sostenido y el músculo permanece permanentemente tensa. Como la placa de extremo del motor es despolarizadas, más señales al contrato no tienen ningún efecto. La condición es hiperpotasemia debido a una concentración de iones de potasio extracelular alta hará que sea aún más desfavorable para el potasio a salir de la celda con el fin de repolarise que el potencial de reposo, y esto aún más prolonga la conductancia de sodio y mantiene el músculo contraído. Por lo tanto, la gravedad se reduciría si las concentraciones de iones de potasio extracelulares se mantienen bajos.

Ésta mutación no se originó como el producto de endogamia, sino que se empezó a manifestar debido a las cruzas selectivas de buscar animales con mejor musculatura (Moreno, J., 2007). Además, como la HYPP es una enfermedad de herencia dominante puede transmitirse a otras razas de caballos que utilicen Cuarto de Milla en su conformación genética.

Dada la propagación de la enfermedad en el mundo se vuelve más relevante la identificación del genotipo de los equinos para determinar así cuan intensa puede llegar a ser la afección que se presenta con mayor intensidad a los caballos homocigoto dominante (H/H) que los heterocigotos (N/H) y que solamente queda exento de padecerla aquel que posea el gen el homocigoto recesivo (N/N).

 

Anexo

Tscherig. Imagen 1.

 

Tscherig. Imagen 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 1: Fotografia del semental  Impressive (1969-1995) de raza Cuarto de Milla. Campeón y padre de caballos campeones en conformación.

 

Tscherig. Imagen 3

 

Figura 2: Extraída del artículo Parálisis periódica hipercaliémica: presentación de una familia española con la mutación p.Thr704Met en el gen SCN4A en el cual se muestra el ideograma del cromosoma y un esquema del gen que se presenta de manera similar en los equinos.

 

 

 

Tscherig. Imagen 4

Figura 3: Ejemplo de interpretación de resultados del tratamiento de los productos de PCR con la enzima de restricción Taq I. Se muestra los genotipos homocigoto dominante (normal, NN) en el carril 1, heterocigoto (portador, NH) en el carril 2 y homocigoto recesivo (afectado, HH) en el carril 3. Se utilizó el marcador de peso molecular Hiperladder V para verificar el tamaño de los productos de PCR (Moreno Chapa, J. 2007).

Tscherig. Imagen 5

 

Figura 4. Ejemplo de visualización en el fotodocumentador  Fluor- S Multimager*1 (Bio- Rad) de la purificación de ADN a partir de muestras sanguíneas. Carriles 1 y 10: Marcador de peso molecular; carriles 2 a 8: productos de PCR; Carril 9: control negativo. Puede verse que todas las muestras, excepto la del carril 3,(quizá debido a errores de preparación de la mezcla de reacción para PCR siendo ideal que se repitiera el proceso de amplificación)  mostraron el producto de PCR esperado de 92 p. b. (Moreno Chapa, J . 2007)

 

Tscherig.Imagen 6

 

Figura 5: Ejemplo de visualización de análisis RFLP. Puede verse que la Muestra 1 tiene las bandas de 92 y 64 pb., mientras que la muestra 2 solo tiene la banda de 64 pb. La banda de la muestra 3 es un dímero de iniciador. (Moreno Chapa, J., 2007)

Bibliografía

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– Ayala,-Valldovinos, MA.; Anguiano-Estrella R.; Galindo-García, J.; Sánchez-Chiprés DR.; Duifhuis-Rivera, T. (2002). Prevalencia del gen de la parálisis periódica hipercalémica (hypp) equina y del gen del síndrome overo letal blanco (olws) en caballos importados a México. De http://comvepebc.com/wp-content/uploads/2015/07/Prevalencia-de-los-genes-HYPP-y-OLWS-en-Caballos-Importados-a-M-%C2%AExico.pdf/

                                                         

– Ayala-Valdovinos MA, Villagómez, DAF, Galindo-García J, y Sánchez-Chiprés DR. Diagnóstico molecular (PCR-RFL) de parálisis periódica hipercaliémica equina. XXV Congreso Anual de la Asociación Mexicana de Médicos Veterinarios Especialistas en Equinos, A. C. Octubre 8-11 de 2003:141–144. México.

 

-Carlos, J. (2015). Alcances del Diagnóstico Veterinario: El uso de técnicas moleculares. Lavet. Retrieved 16 November 2015, de

Alcances del Diagnóstico Veterinario: El uso de técnicas moleculares

 

– Barrett, K., (2010). Ganong Fisiología Médica. Edición 23a. México, D.F.Editorial Mcgraw-Hill. Sección II. pp: 93-114.

 

-Moreno Chapa, J.,(2007) Determinación alélica de la mutación causante de la parálisis periódica hipercalémica en caballos cuarto de milla y sus cruzas en el noreste de méxico. Tesis de grado de Maestro en Ciencias veterinarias. México, Universidad autónoma de Nuevo León, Facultad de medicina veterinaria y zootecnia.

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-Naylor, J; Niquel, DD; Trimiño, G.; Lightfoot K; Adams, G. (1999) Hyperkalaemic periodic paralysis in homozygous and heterozygous horses: a co-dominant genetic condition en Equine Veterinary. Volumen 31, número 2, Marzo 1999. pp 153-159.

 

-Pirila R, Lehmus S, Somer H, Baumann P. (2002) Hyperkalemic periodic paralysis. Duodecim.118(14):1475-9.5.

 

-Rudolph, J; Spier, S; Byrns, G; Rojas, C; Bernoco, D y Hoffman. (1992). Parálisis Periódica en Caballos Cuarto de milla: una mutación en el canal de sodio difundida por la crianza selectiva. Nature Genetics. 2, 144-147.

 

-Spier, J. (1999) Current facts about Hyperkalemic Periodic Paralysis in horse (hypp) disease. O desde http://www.vgl.ucdavis.edu/-lvmillon/hypp.html./

-Spier, SJ, Carlson, GP, Holliday, TA, et al (1990). La parálisis periódica hipercaliémica en caballos. J Am Vet Med Assoc. 197. Pp 1009-1017. De http://www.vgl.ucdavis.edu/services/hypp.php/

 

-Spier SJ. (1993). Current facts about hyperkalemic periodic parálisis (HYPP) disease. The Quarter Horse Journal. April1993. pp 60-63.

 

http://www.equisan.com//

 

https://www.vgl.ucdavis.edu// (Página oficial Universidad de California, Davis: Medicina Veterinaria.)

 

http://www.aqha.com//

http://www.horsetesting.com/Equine/Genetic_Disease/HYPP.asp (Hyperkalemic Periodic Paralysis Disease)

 

 

Enfermedad renal poliquistica, conocida con las siglas PKD (Polycystic Kidney Disease)

images (1)Nuevamente quiero dejarles una monografía realizada por uno de mis alumnos, en este caso Rocío Vega sobre Enfermedad poliquística renal en felinos. Felicitaciones por el trabajo y espero ayude a muchos otros que buscan infromación sobre el tema

 

ENFERMEDAD POLIQUITISCA

RENAL EN FELINOS

Alumno/a: Vega I. Rocío.

Año: 3°.

Curso: GenéticaBásica.

Profesor/a: Gabriela M. Iglesias.

Universidad: Universidad Nacional de Rio Negro. Sede Valle Medio.

 

INTRODUCCION

En la siguiente monografía se tratara la enfermedad renal poliquistica, conocida con las siglas PKD (Polycystic Kidney Disease) también llamado enfermedad poliquistica renal felina, autosómica dominante, que es la enfermedad genética hereditaria más frecuente en gatos persas, exótico cruzas de esta raza. Afecta principalmente los riñones del gato y aqueja al 37% de la población felina mundial. Consiste en la aparición de pequeños quistes en la corteza renal, que aumentan de tamaño con la edad a medida que se rellena de orina provocando la aparición de insuficiencia renal irreversible, aparece asimismo en el hígado y páncreas ocasionalmente.Actualmente, la PKD  se considera una importante causa de insuficiencia renal que podría afectar a la tercera parte de la población mundial de gatos lo que hace que esta enfermedad sea unas de las de mayor prevalencia dentro de las dolencias hereditarias de los felinos (Ferreira; 2010)

 

 

DESARROLLO

Las primeras referencias de la presencia de esta enfermedad en el gato son de hace 30 años pero los estudios específicos no se empezaron a desarrollar hasta 1990. Actualmente se sabe que es una enfermedad hereditaria y codificada por un gen autosómico dominante. Esto quiere decir que se transmite de padres a hijos a través de los cromosomas no sexuales, no es una enfermedad ligada al sexo (Ya-Jane Lee; 2010).

 

La ERP se caracteriza por la presencia de quistes de tamaño variable que pueden estar ubicados en la corteza o en la médula renal y ocasionalmente en otros órganos como el hígado, páncreas y bazo. Presenta un carácter hereditario autosómico dominante y por ello no existe predisposición ligada al sexo. Aunque en el gato los quistes pueden aparecer en animales jóvenes, las manifestaciones clínicas de la enfermedad no aparecen generalmente antes de la edad adulta (Ferreira; 2010).

Es una enfermedad hereditaria de tipo autosómico dominante causada por una mutación puntual del gen PKD1, situado en el cromosoma 18 exón 29 (E3), donde una adenina es sustituida por una citosina en la posición 3284, generándose de esta manera un codón de stop que como consecuencia resulta en la pérdida del 25 % de la proteína C-terminal y que da la formación de una proteína anómala, la policistina, que será la responsable directa de la formación de quistes.

 

 

El carácter hereditario autosómico dominante está relacionado con dos tipos de genes. El gen P que representa la forma dominante y el gen p que representa la forma recesiva. Cada individuo posee dos genes en el locus para ERP: un materno y un paterno. De esta forma, los genes pueden proveer tres combinaciones que son: PP como forma genotípica de homocigoto positivo y fenotípico positiva (el animal padece la enfermedad), Pp como forma genotípica de heterocigotos positivos y fenotípica positiva (el animal presenta la enfermedad), y pp como forma genotípica de homocigotos negativo y fenotípica negativa (el animal no padece la enfermedad). Los animales homocigotos dominantes (PP) queposeen un gen ERP proveniente del padre y otro de la madre no sobreviven, estos animales poseen una forma grave y letal de la enfermedad con muerte antes del nacimiento a una edad temprana, es decir los gatos homocigotas dominantes (PP) mueren en el útero materno. Los padres genéticamente recesivos y negativos (pp) para ERP no pueden producir en su descendencia gatos positivos, a menos que haya una mutación genética. Por tanto, todos los gatos afectados son heterocigotos (Pp), van a desarrollan la enfermedad entre los 5- 7 años.

De esta manera el cruzamiento de dos gatos negativos, homocigotos recesivos (pp), resulta en gatos sanos. El cruzamiento de un gato sano (homocigoto recesivo) con un gato afectado (heterocigotoPp) tiene una probabilidad del 50% de que los gatos sean sanos y la otra mitad sean gatos afectados. El cruzamiento de dos gatos con ERP (heterocigotoPp) puede provocar estadísticamente un 75% de gatos afectados con la enfermedad y el 25% de gatos sanos. Entre los gatos afectados, un tercio serán homocigoto-dominantes (Ferreira; 2010).

 

Gato libre: pp Gato heterocigótico: Pp Gato homocigótico: PP

Gato heterocigota Pp X  gato libre pp.

50 % de probabilidad de enfermos.

Gato homocigota PP x gato libre pp.

100 % de enfermos.

Gato heterocigota Pp x gato heterocigota Pp.

75% de probabilidad de enfermos.

Gato homocigota PP x gato homocigota PP.
100% de enfermos.Letal

Gato libre pp x gato libre pp.

100% de libres.

 

Los gatos con ERP son frecuentemente asintomáticos cuando la afección es unilateral y demuestran signos de insuficiencia renal cuando es bilateral.En todo caso, los signos clínicos son variables y se asocian al crecimiento de los quistes y a la presión sobre el parénquima renal periférico al quiste que causa daño progresivo de nefronas. Al ser una enfermedad hereditaria, los quistes están presentes desde el nacimiento del gato, al principio el tamaño del quiste es de menos de 1 milímetro. A medida que el animal se desarrolla y va cumpliendo años, los quistes empiezan a crecer hasta alcanzar varios centímetros hasta 2 centímetros.Los signos suelen aparecer entre los tres y los diez años de edad. Se puede observar letargia, anorexia, vómitos, polidipsia, poliuria, pérdida de peso, hematuria, mucosas pálidas, relacionados con la gravedad de la insuficiencia renal crónica. La hematuria en gatos es probablemente el resultado de hemorragias intra-renales y es similar al que sucede en humanos. A la palpación los riñones estarán alargados e irregulares. (Ferreira; 2010).

Diagnostico

Entre las herramientas para el diagnóstico de la ERP en los gatos se incluyen la anamnesis, el examen clínico, los análisis de sangre y orina, las pruebas genéticas, la ultrasonografía renal, la tomografía computarizada, la urografía excretora y el estudio histológico de biopsias renales. La biopsia renal está contraindicada en presencia de quistes grandes.

 

Pruebas genéticas

Es posible identificar la mutación asociada a la ERP mediante la prueba de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) combinado con un estudio del polimorfismo de longitud de los fragmentos de restricción (RFLP).Estos métodos necesitan de una gran cantidad de ADN y de buena calidad. El presente estudio para la identificación del PKD1 se puede desarrollar en una veterinaria que disponga del equipo necesario fácilmente. (Ferreira; 2010).

Para el genotipeo del exón 29 del gen PKD1 por ARMS (amplification refractory mutant system) PCR, se designan dos set de primers para rotular ya sea el alelo mutante o el normal, basado en el punto de mutación de Citosina- Adenina.

La amplificación de los dos alelos (alelo-especifico)  toma lugar en direcciones opuestas y los fragmentos de ADN de diferentes longitudes pueden ser fácilmente visualizados en gel agarosa por electroforesis (fig n°2). La discriminación de la amplificación depende principalmente de la falta de coincidencia de nucleótidos en el primer 3´-terminacion. El priming alelo- especifico del proceso del PCR solo permitirá que la amplificación se pueda hacer cuando el 3´- nucleótido terminal concuerde con su secuencia diana. Además se agregó deliberadamente un desajuste adicional en la cuarta parte del último nucleótido, en la posición final del 3´primer para incrementar el rango de discriminación(Fig n°1).  (Ya-Jane Lee; 2010).

Procedimiento de Prueba

Como se muestra en la figura 2  el primer específicos del alelo mutante F3 y R2 amplificó un fragmento de 277 pb sólo de la muestra mutante, mientras que el fragmento de ADN con un tamaño esperado de 189 pb fue amplificado a partir del alelo de tipo salvaje por los cebadores F2 y R3. Como era de esperar, el producto de PCR correspondiente a el alelo normal también se obtuvo de la muestra de ADN que contenía el punto mutante PKD1 porque los gatos con PQRAD son heterocigóticos en el locus de este gen. Estos resultados confirmaron la especificidad de estos set de primers para diferenciar el alelo PKD1 normal del alelo PKD1 mutante que contenía un solo punto de mutación.

A continuación, para simplificar el procedimiento de manejo, para posibilitar  la amplificación simultánea del alelo mutante y normal los productos específicos en 1 tubo se puso a prueba. Cuatro primers: 1 ml de F2, F3, R2, y R3 (10 mM) se incluyeron en 1 reacción (ARMS-tetra primers de PCR) para investigar si porciones de los dos alelos diferentes de PKD1 podrían ser diferencialmente amplificada. Tres productos que representan la amplificación del alelo mutante (227 pb), de la normal alelo (189 pb), y un control interno (429 pb) se esperó que fuesen amplificados en los experimentos (Fig 1b). Como se muestra en la figura 2 barra 5 solo dos productos de PCR de429 pb y 277 pb fueron amplificados por el set de primers externos F2 / R2 y el primer par-alelo mutante F3 / R2. La ausencia del producto 189-bp indicó que el primer normal alelo fallo al ser amplificado. Se hicieron intentos para optimizar la ARMS tetra-primer reacción de PCR, por ejemplo, el ajuste de la temperatura de recocido (68-72°C) y usando diversas concentraciones de primers individuales y de MgCl2(1-5 mM); sin embargo, no se obtuvieron resultados satisfactorios. En consecuencia, un ARMS tri-PCR primers fue desarrollado para superar el problema como se describe a continuación. Según lo informado por otros grupos de investigación, los gatos que se ponen a prueba y dan positivo para el alelo mutante son heterocigotos y, por lo tanto, también tienen un alelo de tipo salvaje. Debido a que tanto gatos normales como afectados PQRAD contienen alelo normal, la detección de la presencia de 1 alelo normal no es crítico para diagnóstico de la PQRAD, siempre y cuando el control interno que rotula otra región del gen de PKD se amplifique con éxito para asegurar que el PCR era funcional. Esto condujo a el desarrollo de una prueba de ARMS PCR que utiliza sólo 3 cebadores (ARMS-triprimers de PCR) y que omite el primer alelo normal- R3 (Fig. 1C). (Ya-Jane Lee; 2010)

PCR polquistica renal

 

Fig n° 1. (Ya-Jane Lee; Journey of Veterinary Diagnostic Investigation; 2010)

 

 

PCR 1 Vega

PCR 2

Fig n° 2. (Ya-Jane Lee; Journey of Veterinary Diagnostic Investigation; 2010)

 

Se señaló que la prueba genética de PCR-RFLP fue más sensible que la ultrasonografía para detectar la ERP en gatos persas de menos de tres meses de edad.

Los gatos persas y afines a gatos persas deben ser probados para ADPKD (autosomal dominant polycystic kidney disease) antes de la cruza. Incluso cuando los criadores de gatos saben que nunca deben cruzarse animales que posean el gen mutante PKD1, esto sigue ocurriendo por varias razones:

·         Los animales portadores no expresan signos clínicos de ADPKD en la vida temprana.

·         Muchos criadores todavía no son conscientes de la enfermedad y su impacto.

·         La ecografía no está disponible o su costo es muy elevado.

·         La cruza se realiza previo a un diagnóstico preciso.

·         La enfermedad tiene una alta prevalencia, por lo tanto, muchos criaderos podrían perder aproximadamente el 40 % de su población reproductora.

Las pruebas genéticas para ADPKD proporcionan un método preciso y eficiente de la selección de los gatos de cría, y así podría funcionar para eliminar ADPKD del programa de cría (Marcela C. Scalon; 2014).

 

Tratamiento

 

Las opciones de tratamiento están muy limitadas y son de muy mal pronóstico, se debe tratar como un riñón terminal y esto incluye rehidratación y estabilización del paciente, restricción en la dieta de proteínas para evitar la alta producción de metabolitos nitrogenados, disminuir los niveles de urea en el organismo, restricción de fósforo en la alimentación, y suplementación dietética en cuanto sea posible con vitaminas, taurina, potasio, sodio, bicarbonato. Es recomendable proveer al paciente de agua fresca ad libitum. Se debe evitar en lo posible el estrés a estos gatos. El trasplante renal es una opción si se dispone de donante y de la infraestructura necesaria para hacerlo aunque, por regla general, no está a nuestro alcance para gatos con insuficiencia renal crónica por enfermedad renal poliquística (Lorena Millán Varela;).

 

 

CONCLUSION

 

A modo de conclusión se puede decir que esta enfermedad de carácter dominante autosómico que afecta principalmente a los gatos persas y a los felinos producto de la cruza con esta raza, es uno de los mayores problemas para los criadores y propietarios debido al carácter crónico de la enfermedad. Afecta principalmente la funcionalidad del riñón, pero también puede llegar a afectar el páncreas e hígado apareciendo en animales de edad avanzada pero que está presente en el felino desde el momento de su nacimiento. La detección de la enfermedad es simple siendo la ecografía, o exámenes genéticos como el PCR los más comunes y usados. En caso de que el animal de positivo a la enfermedad poliquistica renal se deberá proceder a la esterilización de este y realizar el tratamiento adecuado para garantizarle una buena calidad de vida dentro de las posibilidades de este.

 

BIBLIOGRAFIA

 

·         Ferreira, G.S; Anales de veterinaria de Murcia; 2010. Enfermedad renal poliquística en gatos: Revisión de la literatura. Vol 26. (http://hdl.handle.net/10201/20623).

·         Ya-Jane Lee; Journey of Veterinary Diagnostic Investigation; 2010. Molecular Detection of Autosomal-Dominant Feline Polycystic Kidney Disease by Multiplex Amplification Refractory Mutation System Polymerase Chain Reaction(http://www.researchgate.net/publication/44583283).

·         Lorena Millán Varela; Facultad de Veterinaria. Universidad de León;Importancia de la Enfermedad Renal Poliquística en el gato Persa. (http://eurhydice.kormak.es/Enfermedades.pdf).

·         Marcela C. Scalon ; Journal of veterinary diagnostic investigation; 2014; Touchdown polymerase chain reaction detection of polycystic kidney disease and laboratory findings in different cat population; (http://vdi.sagepub.com/content/26/4/542).

 

Síndrome del potro lavanda. Monografìas de alumnos

En este ocasión, una de mis alumnas Micaela Tessan desarrolló una monografía de esta enfermedad hereditaria en equinos.

Mis felictaciones a ella y espero les sea útil a muchos.

Saludos

Gaby

 

“Síndrome del potro lavanda”

Alumna: TESAN, Micaela Yanina

UNRN

Cátedra: Genética Básica

Fecha de entrega: 9/11/2015

Profesora: IGLESIAS, Gabriela

 

“Síndrome del potro lavanda”

La siguiente monografía se realiza dentro del marco de la carrera de Medicina Veterinaria, para la cátedra de Genética Básica, con el objetivo informar la investigación sobre el tema: Síndrome del potro lavanda (EPA). Es un trabajo en el que se expone en forma explícita las características y datos de una enfermedad genética, a partir de la investigación de diferentes fuentes sobre la misma.

El Síndrome Potro Lavanda (EPA) o también conocido como capa de color de dilución letal (CCDL), es un trastorno neurológico fatal que afecta a los potros recién nacidos. El trastorno se ha reconocido desde la década de 1950 y es una enfermedad rara pero significativa en el caballo árabe, principalmente en el subgrupo egipcio. En el texto: Whole-Genome SNP Association in the Horse: Identification of a Deletion in Myosin Va Responsible for Lavender Foal Syndrome, se define que aproximadamente el 10% de los árabes con líneas genéticas egipcias se cree que lleva a la mutación genética responsable del EPA.

El trastorno es causado por una mutación en Miosina-Va, una proteína motor que se encuentra en las células nerviosas, y causa problemas neurológicos graves inmediatamente después del nacimiento, aunque estos no son terminales para el potro se lleva a cabo la eutanasia del animal por los distintos efectos que producen. Aparte de los signos neurológicos, la característica más llamativa de esta condición es el pelaje o color de capa diluido. En unos pocos casos, el color es un muy llamativo plata pálida tonalidad lavanda, de ahí el nombre de “síndrome del potro lavanda”. El nombre más apropiado es dilución del color de escudo letal, ya que muchos potrillos afectados no muestran el sorprendente  color lavanda. Otros colores de la capa diluida observados en esta afección son de peltre (gris claro pizarra) y castaño claro (rosa). Ver Figuras 1 y 2 ilustrativas.

 

Potro lavanda

Figura 1: Potro afectado con Síndrome del potro lavanda. Fuente: Whole-Genome SNP Association in the Horse: Identification of a Deletion in Myosin Va Responsible for Lavender Foal Syndrome.

 

Potro lavanda y potro normalFigura 2: a la izquierda un potro normal y a la derecha uno con el Síndrome del potro lavanda. Fuente: Lavender Foal Syndrome- MYO5a.

Según explica BELLONE: “Los melanocitos se derivan de células embrionarias de origen en la cresta neural. Los melanocitos derivados de la cresta neural se encuentran en la piel, pelo, ciertas capas del ojo (melanocitos ovales), la oreja y leptomeninges interiores. En adición, las células madre embrionarias de origen en la cresta neural también dan lugar a hueso, cartílago, tejido adiposo, células endocrinas y varios tipos de neuronas y células gliales. Por lo tanto, no es sorprendente que las mutaciones en genes que funcionen en el desarrollo de melanocitos o la melanogénesis con frecuencia causan efectos pleiotrópicos que involucran la vista, el oído y la neurología del funcionamiento.” (BELLONE, 2010). Esto explica la relación entre el color de pelaje y piel con las afecciones neurológicas, ya que provienen del mismo origen embrionario en el desarrollo del potro. El aspecto neurológico de la condición surge de transporte aberrante de orgánulos en las neuronas, que a su vez perjudica la regulación sináptica. El color observado no es diluido debido a la producción de pigmento anormal, sino a una incorrecta dispersión de los melanosomas dentro de los ejes del pelo.

El síndrome es caracterizado por varios signos neurológicos que involucran tetania (contracciones musculares involuntarias), opistótonos (hiperextensión de la cabeza y el cuello), nistagmos (movimientos involuntarios de los ojos), y el movimiento de remar de los miembros. La temperatura, el pulso, la frecuencia respiratoria son normales al igual que las mucosas aparentes orales y la elasticidad de la piel. Los potros presentan un fuerte reflejo de succión y borborigmos audibles con estado de alerta, pero debido a la tetania no pueden incorporarse y mantenerse en pie.

Según lo que expresa FANELLI, en su artículo Coat colour dilution lethal (‘lavender foal syndrome’) a tetany syndrome of Arabian foals, es importante resaltar que la tetania no se ha observado en potros con EPA en el útero, por lo cual parece estar desencadenada luego del parto. Debido a la longitud de las extremidades del potro, el confinamiento del potro dentro del útero y a la naturaleza violenta de los episodios tetánicos, sería de esperar que la hembra tuviera una ruptura del útero.

Siguiendo con el artículo de FANELLI, es útil aclarar, los potros afectados pueden ser diagnosticados erróneamente que sufren de síndrome de inadaptación neonatal (SMN), septicemia neonatal o encefalopatía neonatal. Para ellos debe tenerse en cuenta que, potros septicémicos, no suelen ser afectados en el nacimiento y poseen convulsiones que puede verse con meningitis; muchos son afebriles, pero con hematología generalmente indican que son potros infectados. Los potros con EPA, que se mantienen con vida durante varios días, a menudo muestran lesiones de septicemia neonatal, aunque esta no la hayan adquirido antes de nacer. Los potros afectados con NE (encefalopatía neonatal) por lo general parecen normales al nacer, pero dentro de las primeras 24 horas muestran una pérdida completa y repentina del reflejo de succionar, disfunción cerebral, convulsiones con depresión respiratoria. Muchos potros afectados con NE pueden recuperarse pasando los 30 días desde el nacimiento. Los que mueren tienen lesiones en el SNC, pulmones y posiblemente otros órganos.

Herencia:

El Síndrome Potro lavanda es un trastorno autosómico recesivo. El término autosómico recesivo describe a uno de los patrones de herencia mendelianos y se caracteriza por no presentar el fenómeno de dominancia genética. En este patrón de herencia el fenotipo que caracteriza al alelo recesivo se encuentra codificado en un gen cuyo locus está  ubicado en alguno de los autosomas o cromosomas no determinantes del sexo, en este caso el cromosoma equino 1. Este alelo recesivo no se manifiesta si se encuentra acompañado por un alelo dominante.

Es decir, que por este mecanismo determinado síndrome heredable, se transmite en una forma que puede ser predecido sin tener en consideración el sexo del descendiente. Además para que esta característica heredable se exprese es necesario que el descendiente reciba el gen de ambos progenitores (Fig.: 3). Los adultos pueden llevar a una sola copia del gen mutado sin mostrar ningún síntoma, pero cuando dos caballos que son portadores son cruzados, un cuarto de la descendencia resultante se ven afectadas por el llamado síndrome del potro lavanda.

 

pedigree
Figura 3: Pedrigree de herencia autosómica recesiva. Fuente: Lavender Foal Syndrome- MYO5a.

Gen:

Los caballos son animales mamíferos provenientes de la familia de los équidos, tienen 32 pares de cromosomas ó 64 cromosomas 2n=64.

cariotipo equino

 

Figura 4: Cariotipo equino. Fuente: Genetics and Horses.

Como se explicó anteriormente el EPA es una condición autosómica recesiva y está causada por una deleción de una sola base de el gen en el cromosoma 1 MYO5A del caballo, que codifica la proteína de miosina Va. Esta proteína se mueve a lo largo de la actina vinculando los filamentos uno con otros, impulsados ​​por la hidrólisis de ATP. Miosina-Va se expresa en el cerebro y piel donde funciona en el transporte de orgánulos y tráfico de membrana, además juega un papel en la transporte axonal y dendrítico en neuronas. La miosina posee varias partes: la cadena pesada se compone de una cabeza globular N-terminal que es conservadas a través de las distintas clases de miosina, una región del cuello con una estructura alfa-helicoidal y un dominio de cola que consiste en un espiral helicoidal intercalados con dominios globulares y que termina en una cola globular C-terminal. La cabeza de la proteína contiene, los sitios para la hidrólisis de ATP y vinculante de actina y contiene aproximadamente 765 aminoácidos de longitud. La región del cuello contiene a la calmodulina con 147 aminoácidos. La estructura alfa-helicoidal es el sitio de dimerización, mientras que su segmento globular distal es responsable de la unión a carga y proteínas. La cola globular contiene al menos dos sitios de unión separada con una alta posibilidad para interactuar con una amplia gama de diferentes moléculas de carga.

En el texto: Lavender foal syndrome in Arabian horses is caused by a single-base deletion in the MYO5A gene, se describe la mutación de este síndrome dentro del cola de dominio globular de la proteína miosina Va.

Como expresa en su investigación BROOKS, “La deleción de una sola base en el exón 30 (ECA1 g.138235715del) se sospecha que provoca un cambio de marco que lleva a un codón de parada prematuro en una altamente conservada región del gen” (Brooks, 2010). Esto explica porque en la comparación de las secuencias de nucleótidos entre los equinos afectados y los individuos normales se revelaron solamente una variación de la secuencia en el fragmento amplificado. Por el desplazamiento del marco, que resulta en un codón de stop prematuro el ácido amino sustituido, arginina, y el truncamiento resultante de casi la mitad de la cola de proteína es la causante de mutación de la enfermedad.

Por lo tanto, esta parada de traducción prematura en la miosina produce que no sea capaz para el transporte intracelular. En el caso de melanocitos, a diferencia de aquellas mutaciones que los alteran en su migración y diferenciación, esta supresión alteraría la función de los melanocitos maduros, en los que el tráfico de melanosomas a la periferia de la célula por lo que la transferencia de  queratinocitos será interrumpida. Del mismo modo, en las células del sistema nervioso central, receptoras de glutamato y secretoras, los gránulos no serían transportados correctamente, y por lo tanto este podría explicar los diferentes defectos neurológicos del EPA.

Según BELLONE: “La mutación genética que causa este trastorno ha sido descubierto muy recientemente por un genoma completo a base de SNP enfoque de asociación. El rasgo mapeada a una región 10.5 -MB en ECA1 que contiene el candidato gen miosina VA (MYO5A) y la proteína ras-asociados RAB27A (RAB27A), que causan trastornos similares en ratones y los seres humanos (síndrome Griscelli). Además de neurológica anomalías, las mutaciones en RAB27A a menudo causan trastornos inmunológicos” (Bellone, 2010). Esto ubica a la mutación dentro del cromosoma 1 del equino donde se presenta el gen MYO5A.

 

 

 

 

 

 

 

 

cromosoma equino 1

 

 
Figura 5: Ubicación del gen MYO5A. Fuente: MYO5A Gene (protein coding).

BIERMAN, GUTHRIE Y HARPER aclaran, sobre la secuenciación directa de la región que contiene la delección, que los individuos afectados y portadores eran homocigotos y heterocigotos para la eliminación, respectivamente, mientras que la eliminación no se produjo en los individuos normales.

Además como exponen en su investigación BIERMAN, GUTHRIO Y HARPER: “Para identificar el defecto molecular que subyace a este trastorno, se produjo el secuenciado de la región codificante del gen en MYO5A, de los animales afectados y portadores normales. Se extrajo el ADN a partir de tejidos y muestras de sangre de cuatro potros afectados, sus padres y madres portadoras. Llevándose a cabo luego la amplificación por PCR de la

región de codificación MYO5A se realizó utilizando 12 conjuntos de cebadores”. La técnica de PCR junto con el conocimiento del genoma equino pudieron exponer cada parte del cariotipo con sus mutaciones más importantes, entre una de ellas el síndrome del potro lavanda o EPA, intentando evitar que se presenten nuevos casos de animales afectados por el alto porcentaje que presenta esta afección en la población total de caballos árabes.

La forma en la que se realiza el análisis por PCR se describe, según lo publicado por IGLESIAS, en el audio visual PCR o Reacción en cadena de la Polimerasa.
La PCR o reacción de la cadena de la polimerasa, es un método muy utilizado para amplificar y duplicar una determinada región de ADN, a partir de una muestra de tejido en este caso de pelo de la cola o crin del caballo a analizar. Esa región especifica que se quiere amplificar o secuenciar es llamada secuencia target, de la misma se pueden hacer millones de copias sin necesidad de purificar la muestra.

La técnica por PCR cuenta con la realización de distintos ciclos. El primer paso consta de elevar la temperatura a 95ºC para que se separen las cadenas o se desnaturalicen; luego se baja la temperatura a 60ºC para que se unan los primer específicos a cada una de las cadenas complementarias. Estos primer sirven como molde para que la polimerasa sintetice ADN hacia el extremo 3´usando nucleótidos libres a una temperatura de 72ºC. Solo esta región será amplificada por la polimerasa, debido a que solo puede hacerlo atraves de los primer específicos, en algunas cadenas no se detendrá hasta que la misma no se descarrile. Al final de este primer ciclo se ha formado dos cadenas doble hélice a partir de una.

En el segundo ciclo los tres pasos se repiten: desnaturalización a los 95ºC, unión de los primer específicos a 60ºC y síntesis de la polimerasa elevando la temperatura a 72ºC, de modo que se sintetiza de 3´a 5´obteniendose cuatro cadenas con un extremo 3´mas largo.

Al principio del ciclo tres vuelven a repetirse los pasos, al final podrán observarse dos moléculas doble cadena cortas especificas o target y seis moléculas doble cadena con extremo 3´mas largo. A medida que avanzan los ciclos la cantidad de moléculas crece exponencialmente, con lo cual, alrededor del ciclo treinta obtendremos mil millones de moléculas target o especificas y solo sesenta moléculas de cadena 3´mas larga que permanecen en la reacción, de esta manera es muy difícil que se produzca un error en la toma de target.

Debido a que rara vez el ADN de un individuo tiene las mismas secuencias de sitios de restricción y de distancia entre estos sitios, es que se procede a la técnica de fragmentos de restricción de longitud polimórfica (RFLP). Al cortar una muestra de ADN con enzimas de restricción concreta, se obtienen fragmentos de ADN de distinta longitud. Estos se separan por electroforesis que los ordena según la longitud de los mismos, utilizando una corriente eléctrica que los hace mover hacia el polo positivo sobre una hoja de gel.

 

La presencia o ausencia de delección se determina por el ensayo PCR-RFLP utilizando una endonucleasa que reconoce el sitio Fau I (CATATG). En el patrón de separación electroforética de un individuo normal (homocigoto dominante) comprende dos productos de PCR-RFLP, cada uno de longitud distinta; mientras que el análisis en un individuo que contiene la deleccion (homocigoto recesivo) posee una longitud equivalente a la suma de las longitudes de las dos obtenidas en un animal normal. En cambio un caballo portador (heterocigoto para ambos) tendrá tres productos, teniendo cada una uno longitud distinta. Ver figura 6 ilustrativa

PCR-RFLP

 

Figura 6: representación fotográfica de separación electroforética de muestras de varios individuos equinos, luego de haber sido sometido a la técnica de fragmentos de restricción de longitud polimórfica (RFLP). B: individuo homocigota recesivo portador del síndrome de potro lavanda. C: individuo heterocigota portador del síndrome. D y E: individuos homocigotas dominantes normales. Fuente: Identification of mutation and method for detecting lavender foal syndrome in the horse.

 

Conclusiones:

En esta monografía se expuso la información más importante del tema investigado. Debido a que el genoma equino fue descripto hace muy poco aún no se conocen todas las posibles mutaciones y sus relaciones, aunque una de las más importantes y sobre todo en los potros de raza árabe, es el síndrome del potro lavanda. Las afecciones que provocan no son totalmente letales pero dejan al animal imposibilitado para pararse y alimentarse por sí solo, debido a las afecciones neuronales, por lo cual el animal debe ser sacrificado. Como el gen MYO5A posee un alto porcentaje de herencia (10% en la población árabe y 25% en herencia mendeliana) es recomendable hacer análisis de pedigree en la busca de animales que no posean este gen recesivo oculto. Con técnicas de PCR se puede analizar no solo la secuenciación de los genes sino también el análisis funcional de los mismos en busca de mutaciones. En el caso de EPA la mutación del gen MOY5A, ubicado en el cromosoma 1 de los equinos, es una mutación maligna que causa la imposibilidad de mantener al potro con vida.

Bibliografía:

*ANIMAL GENETCS. “Lavender foal syndrome in Arabian horses is caused by a single-base deletion in the MYO5A gene”. A. Bierman, A. J. Guthrie and C. K. Harper. Laboratory and Department of Production Animal Studies, University of Pretoria, South Africa. 13 April 2010 (pág. 199-201).

 

*ANIMAL GENETICS. “Pleiotropic effects of pigmentation genes in horses”. R. R. Bellone. Department of Biology, University of Tampa USA. 21 June 2010. (pág: 100-110).

 

*BROOKS ET AL. “Identification of mutation and method for detecting lavender foal syndrome in the horse”. Samantha A. Brooks, Van Etten, NY (US); Nicole Gabreski, Coudersport, PA (US); Doug Antczak, Ithaca, NY (U S). Cornell University, Ithaca, NY (U S). Jan. 13, 2015.

 

 

*IGLESIAS, Gabriela. Audio visual: PCR o Reaccion en Cadena de la Polimerasa (audio latino). 9 de Marzo 2008. Pág. Web: https://www.youtube.com/watch?v=Kuy4PDb6bdU

  • J. VET. INTERN. MED. “Clinical, Clinicopathologic, Postmortem Examination Findings and Familial History of 3 Arabians with Lavender Foal Syndrome”.Patrick Page, Rissa Parker, Cindy Harper, Alan Guthrie, and Johann Neser. Copyright 2006 by the American College of Veterinary Internal Medicine. (pág: 20:1491–1494).

 

*”Lavender Foal Syndrome- MYO5a”. Spring 2013. http://blackburngen677s13.weebly.com/domains.html

  • OPEN ACCESS. “Whole-Genome SNP Association in the Horse: Identification of a Deletion in Myosin Va Responsible for Lavender Foal Syndrome”. Samantha A. Brooks, Nicole Gabreski, Donald Miller, Abra Brisbin, Helen E. Brown, Cassandra Streeter, Jason Mezey, Deborah Cook, Douglas F. Antczak. Gregory S. Barsh, Stanford University School of Medicine, United States of America. Published April 15, 2010.

 

 

Paladar hendido y labio leporino en Caninos. Monografìas de alumnos

Nuevamente les dejo la monografìa de una de mis alumnas de este año sobre una patología hereditaria en caninos:

Paladar hendido y labio leporino en Caninos

Monografía de Genética

Universidad Nacional de Rio Negro

Profesora: Iglesias,Gabriela

Alumna: Aciar, María Belén

Introducción:

El paladar hendido se caracteriza porque existe una comunicación anormal entre las cavidades oral y nasal que afecta a paladar blando, duro, hueso pre maxilar y labio. Se clasifica en paladar hendido primario y secundario y ambos están en íntima relación pues tienen el mismo origen embrionario. 

 

Desarrollo:

El paladar se divide en paladar duro y paladar blando. El primero es la estructura formada por huesos incisivo, maxilar y por mucosa nasal y bucal que separa la cavidad nasal de la bucal. Mientras que el paladar blando es la continuación caudal que divide la nasofaringe de la oro faringe y no presenta estructuras óseas .En pequeños animales las alteraciones más frecuentes del paladar son: paladar hendido (que puede afectar tanto el paladar duro como blando) y paladar elongado (que solo afecta al paladar blando)

El paladar hendido es una comunicación anormal entre las cavidades bucal y nasal que implican el paladar blando, paladar duro, pre maxilar y labio . El paladar primario lo constituyen el labio y el pre maxilar, si cierre incompleto es lo que se llama hendidura primaria o labio partido (Labio leporino).

Mientras que el paladar secundario lo constituye el paladar duro, paladar blando; y el cierre incompleto de cualquiera de estas dos se denomina hendidura secundaria o paladar hendido.[1]

 

Los defectos se producen cuando las dos capas palatinas no logran fusionarse totalmente durante el desarrollo fetal ocurriendo aproximadamente entre los 25 o 28 días de la gestación en los perros. El riesgo grave de esta malformación reside en la dificultad que tienen las crías para su alimentación, ya que les es imposible succionar siéndole imposible realizar dicha acción ,generando que muchos animales mueran a los pocos días de nacer o bien son sacrificados. Las complicaciones de esta alteración son, fundamentalmente, problemas de naturaleza respiratoria como rinitis irritativas crónicas, faringitis, laringitis, otitis medias con síndrome vestibular periférico y neumonías por aspiración, que pueden llegar a ser mortales.

Estos defectos se han observado sobre todo en razas braquicéfalos con una incidencia mayor en razas puras que mestizas, entre estas razas las de mayor riesgo son: Terrier de Boston, Pekines, Bulldog, Schnauzer miniatura, Beagle, Cockerspaniel.[2]

 

 

Fuente: http://www.diagnosticoveterinario.com/labio-leporino-perro/98

 

Razas susceptibles: 

En los seres humanos y los perros, el labio leporino y paladar hendido ocurren naturalmente con diferentes grados de gravedad, y puede ser causada por varios factores genéticos y ambientales (carencias de minerales, de vitamina A, exposición de la madre a rayos X, tóxicas, corticoides, influencias hormonales y causas mecánicas). Con el fin de comprender mejor el paladar hendido en ser humanos se ha llevado a cabo varios estudios y trabajo de investigación con el mejor amigo del hombre “el perro” siendo un modelo único para ayudar a comprender las bases genéticas de origen natural.[4]

Con el fin de estudiar el paladar hendido en un sistema de modelo natural se utilizó el Retriver de Nueva Escocia (NSDTR)

DLX es una familia homeodominio. Estos genes DLX en vertebrados se expresan principalmente a nivel craneofacial, involucrado en el desarrollo del cerebro y extremidades del cuerpo, incluyendo Cresta Ectodérmica Apical. Los miembros conocidos de la familia incluyen desde DLX1 hasta DLX6.

DLX5 y DLX6 se seleccionaron para la secuenciación, estos genes codifican un miembro de un homeobox (secuencia de AN que se encuentran involucrados en la regulación de los patrones de desarrollo anatómico) siendo una familia de genes de factor de transcripción.

DLX5 y DLX6 se pueden ver para trabajar en conjunto y son esencialmente necesarias para el correcto desarrollo craneofacial, axial, y el esqueleto apendicular, cuando se produce la inactivación selectiva de dichos genes pueden conducir a tener una gran probabilidad de letalidad perinatal.[6]

 

En el siguiente grafico veremos lo dicho anteriormente: (IMAGEN 7)

Esta imagen demuestra un Pedigree de 7 familias de NSDTR que representan la segregación del alelo mutante con la LINE-1 elemento de inserción. Los símbolos llenos representan NSDTRs con el fenotipo CP1. Las líneas diagonales indican que el NSDTR ha fallecido. “+” Representa el alelo de tipo salvaje. “M” representa el alelo mutante.[7]

El análisis de segregación y alelo de frecuencia, se llevó a cabo en el gen DLX6 Line-1 indicando que dicha inserción segrega tanto con el fenotipo y con modo de herencia autosómico recesivo. En dicha imagen también podemos observar que en cada familia del pedigree hay cierta probabilidad de letalidad.[7]

 

También se realizó un PCR de amplificación y análisis de la inserción LINEA en el CP1 y NSDTR. 

 journal.pgen.1004257.g003.png


Fuente: journal.pgen.1004257.g003.png


Se realizó en DNA a partir de la corteza cerebral, tanto para DLX5 y DLX6. DLX5 y DLX6 fueron secuenciados en un neonatal NSDTRCP1 con la inserción LINE- 1 y se compararon con un solo neonatal NSDTR de control no afectado. No se identificaron polimorfismos dentro de DLX5 .El ADNc a partir del CP1 NSDTR mostró tanto la transcripción DLX6 de tipo salvaje y una transcripción más grande que contenía 1281 pares de bases de la intrónica LINE- 1 de inserción.[7]

 

El análisis de secuencia y la traducción de los aproximadamente 1,2 kilobases LINE- 1 de inserción predicen un codón de stop después de la inserción de un nuevo exón.[7] 

journal.pgen.1004257.g004

Fuente: journal.pgen.1004257.g004

 

Esquema de la estructura del gen genómico y DNA del DLX6 no afectado y (CP1) NSDTR afectado. La región de la conservación representada en rojo es la región interrumpido por la inserción LINE- 1. [7]

Materiales y métodos:

Muestras caninas y extracción de ADN

Se extrajeron muestras de sangre y tejidos de NSDTRs con paladar hendido (n = 14), hermanos de camada sanos ( n = 24) , padres (n = 11), NSDTRs no afectadas (n = 153 ). El tejido se recogió en el examen post mortem y flash congelado . Las evaluaciones de las hendiduras orofaciales se realizaron por inspección visual de los perros afectados.[8]

Imagen Computarizada

Tomografía computarizada micro-de alta resolución (micro-CT) se utilizó para evaluar las estructuras craneofaciales en 4 NSDTRs CP1 que eran homocigotos para la inserción LINE-1, y en 3 NSDTRs normales homocigóticos para el alelo de tipo salvaje.

Tomografía computarizada micro-de alta resolución (micro-CT) se utilizó para evaluar las estructuras craneofaciales en 4 NSDTRs CP1 que eran homocigotos para la inserción LINE-1, y en 3 NSDTRs normales homocigóticos para el alelo de tipo salvaje. [8]

journal.pgen.1004257.g002

Fuente: journal.pgen.1004257.g002

 

Conclusión

En resumen, la identificación de una mutación en un modelo de animal siendo el perro presentando defectos congénitos de origen natural ha permitido la identificación de nuevos genes en las personas, ayudando a comprender e informarnos más sobre este tema.

En relación a los animales es un estudio muy complejo llevando a cabo diferentes métodos de investigación, cumpliendo ampliamente con el objetivo de informar, presentar y llevar a cabo datos relevantes e informativos sobre este caso viéndose en mayor frecuencia en aquellos perros de razas con características braquicéfalos.

Referencias bibliográficas

 

  • [1] Elena Galan Diaz, Anahí Ortiz Ruiz. Anatomía aplicada de los pequeños animales: Alteraciones en el paladar. Pag:2
  • [2]Jesús Fernández Sánchez;Fidel San Román Ascaso;Nicolás Israeliantz Gunz;Alejandra Galiñanes Plaza;Marta Pedraja Marqués; María de la Morena Cabanillas. Patología de la cavidad oral: Tratamiento quirúrgico del paladar hendido secundario congénito en perro.Pag:2
  • [3]Terry Brown. (2008).Genome (3ra edición ).Editorial Medica Panamericana.
  • [4] Tratamiento quirúrgico del paladar hendido secundario congénito en perro. Hospital Clínico Veterinario Dr Jesús Mª Fernández Sánchez1,2.Facultad de Veterinaria. UCM. Madrid.
  • [5] Panganiban, G .; Rubenstein, JL (2002). “Funciones del Desarrollo de los genes homeobox distal-less / Dlx” Development (Cambridge, Inglaterra) 129 (19):.. Desde 4.371 hasta 4.386 PMID 12223397. 
  • [6] “Entrez Gene: DLX5 distal-less homeobox 5”.
  • [7] Wolf ZT, Leslie EJ, Arzi B, Jayashankar K, Karmi N, Jia Z, et al. Published: April 3, 2014. A LINE-1 Insertion in DLX6 Is Responsible for Cleft Palate and Mandibular Abnormalities in a Canine Model of Pierre Robin Sequence. PLoS Genet 10(4): e1004257. doi:10.1371/journal.pgen.1004257
  • [8]- Purcell S, Neale B, Todd-Brown K, Thomas L, Ferreira MA, et al. (2007) PLINK: a tool set for whole-genome association and population-based linkage analyses. Am J Hum Genet 81: 559–575

Espero les haya gustado y les sirva a muchos otros en el camino de aprender

Saludos

Gaby