La DN es un padecimiento que daña las funciones celulares de manera progresiva en el organismo. Es la causa del 45 % de las muertes en los niños menores de 5 años de edad, y aunque se han estudiado ampliamente sus efectos a nivel citogenético, a nivel génico no se cuenta con suficientes reportes que muestren si es posible relacionar el grado de DN con la susceptibilidad génica.
En el manejo clínico de la DN, los antibióticos forman parte de la mayoría de los protocolos, no obstante, existe poco análisis de los efectos del actual método de tratamiento en los que se emplean diferentes antibióticos de rutina como la TMPSMX.
En este trabajo se evaluaron los efectos genotóxico y mutagénico del DN2° y del DN3° con la combinación de los ensayos de MN y Pig-a para determinar el daño al ADN en RET y E de ratas BN y con DN2° ó DN3° expuestas y no expuestas a ENU ó a TMP-SMX. Ratas de la cepa Wistar fueron evaluadas por 63 días después de la exposición a ENU y 45 días después de ser tratadas con TMP-SMX donde se monitorearon los porcentajes de MN y las frecuencias de mutantes Piga.
Los resultados muestran que la DN2° y la DN3° se relacionan con un efecto genotóxico y mutagénico al incrementar el porcentaje de MN y la frecuencia de mutantes Pig-a. Los animales expuestos al ENU presentaron incrementos dosis y tiempo dependientes. Al comparar los efectos inducidos entre estos grupos se observó que no hubo diferencias significativas entre los animales BN y con DN2°.
Por otra parte, se encontró un efecto mutagénico persistente con la dosis de 100/500 mg TPM-SMX y DN3°. El DN3° tiene mayor efecto genotóxico en comparación con el efecto producido por la DN2°. No se observaron diferencias en el efecto mutagénico relacionado con el grado de DN. De acuerdo a los resultados obtenidos, es necesario continuar con estudios complementarios en ambos grados de DN que fortalezcan los hallazgos obtenidos en este estudio.
Índice
1. Introducción
1.1 Desnutrición
1.1.1 Clasificación de la desnutrición
1.1.2 Desnutrición moderada
1.1.3 Desnutrición grave
1.1.4 Epidemiología
1.1.5 Modelos experimentales para inducción experimental de la desnutrición
1.2 Estudios citogenéticos y de desnutrición
1.3 Ensayo de Micronúcleos (MN)
1.3.1 Clasificación de MN
1.3.2 Porcentajes de MN en estudios de la desnutrición
1.4 Estudio a nivel génico: ensayo de mutación somática en el gen (Pig-a)
1.4.1 Proteína CD59
1.4.2 Principio del ensayo Pig-a
1.5 Mutaciones génicas
1.5.1 N-etil-N-nitrosourea (ENU)
1.6 Uso de antibióticos en el manejo de la desnutrición
1.6.1 Trimetoprima y sulfametoxazol (TMP-SMX)
2. Antecedentes
2.1 Estudios citogenéticos y génicos de la desnutrición
2.2 Eritropoyesis
3. Planteamiento del problema y pregunta de Investigación
4. Justificación
5. Hipótesis
6. Objetivos
7. Método
7.1 Inducción de desnutrición experimental post-natal
7.2 Desnutrición experimental post-destete
7.3 Administración de ENU
7.3.1 Toma de muestra de sangre periférica
7.4 Administración de TMP-SMX
7.4.1 Toma de muestra de sangre periférica
7.5 Obtención y fijación de la muestra para ensayo de MN
7.6 Marcaje y procesamiento de muestras
7.7 Análisis por citometría de flujo
7.8 Selección de la región de análisis
7.9 Tinción diferencial de diferentes poblaciones de eritrocitos
7.10 Detección de la mutación Pig-a (marcaje de las muestras)
7.11 Análisis por Citometría de Flujo
7.12 Selección de la región de análisis
7.13 Muestra de calibración (muestra pseudomutante)
7.14 Análisis estadístico de los resultados
8. Resultados
8.1 DN2°: peso corporal
8.2 Efectos de la DN2°
8.2.1 Efecto genotóxico
8.2.1.1 Porcentaje de RET-MN
8.2.1.2 Porcentaje de E-MN
8.2.1.3 Porcentaje de RET
8.2.3 Efecto mutagénico
8.2.3.1 Frecuencia de RET mutantes (RETCD59-)
8.2.3.2 Frecuencia de E mutantes (ECD59-)
8.2.3.3 Porcentaje de RET
8.3 Efectos de la DN3°
8.3.1 DN3°: peso corporal
8.3.2 Efecto genotóxico
8.3.2.1 Porcentaje de RET-MN
8.3.2.2 Porcentaje de E-MN
8.3.2.3 Porcentaje de RET
8.3.3 Efecto mutagénico
8.3.3.1 Frecuencia de RET mutantes (RETCD59-)
8.3.3.2 Frecuencia de E mutantes (ECD59-)
8.3.3.3 Porcentaje RET
8.4 Comparación de los porcentajes y las frecuencias basales acumuladas de ratas testigo, DN2° y DN3°
9. Discusión
9.1 Modelo de inducción de desnutrición
9.2 Efecto genotóxico y mutagénico de la DN2°
9.2.1 Efecto genotóxico
9.2.2. Efecto mutagénico
9.3 Efecto genotóxico y mutagénico de la DN3°
9.3.1 Efecto genotóxico
9.3.2. Efecto mutagénico
9.4 Susceptibilidad a daño genético en desnutrición
9.5 Ensayos de mutación génica en estudios de desnutrición
10. Conclusiones
11. Perspectivas
12. Referencias Bibliográficas
13. Publicaciones generadas en este trabajo
13.1 Publicaciones generadas de la estancia de Investigación
Objetivos y temas de la investigación
Este trabajo tiene como objetivo evaluar el efecto genotóxico y mutagénico derivado de la desnutrición moderada (DN2°) y grave (DN3°) en ratas, utilizando los ensayos de micronúcleos (MN) y de mutación en el gen Pig-a. La investigación busca responder si existe una asociación entre estos grados de desnutrición y una mayor susceptibilidad al daño genético, analizando además la influencia de agentes externos como el ENU y el tratamiento con el antibiótico TMP-SMX en el daño al ADN.
- Evaluación del impacto genotóxico de la desnutrición en reticulocitos y eritrocitos de rata.
- Análisis de la inestabilidad génica mediante el ensayo de mutación somática en el gen Pig-a.
- Comparación de la susceptibilidad genética en organismos sometidos a diferentes grados de desnutrición (moderada vs. grave).
- Valoración del potencial genotóxico y mutagénico del tratamiento con la combinación de trimetoprima y sulfametoxazol (TMP-SMX).
Auszug aus dem Buch
1. Introducción
La DN es un problema de salud pública que afecta principalmente a la población menor de 5 años; se presenta como un síndrome nutricional caracterizado por la asimilación deficiente de alimentos. La DN es considerada como un estado multifactorial donde predomina el déficit energético y proteico, resultado del desbalance negativo de la cantidad y calidad de macro y micronutrientes necesarios para proveer energía suficiente al organismo para su desarrollo apropiado (Gómez, 1946; Rodríguez et al., 2011; Kumar et al., 2015).
La deficiencia de macronutrientes como las proteínas, carbohidratos y lípidos, provoca DCP y combinada con la deficiencia de micronutrientes útiles para la síntesis de enzimas y de proteínas, altera la formación de sustratos necesarios para la biotransformación e inactivación de sustancias tóxicas para el organismo lo que representa un problema nutricional que afecta a millones de mujeres embarazadas, ancianos y niños (González-Mendoza et al., 2002; Rodríguez et al., 2011). Por ejemplo, deficiencias de micronutrientes como el hierro, yodo, folato y ácido fólico, vitamina A y Zinc son las más comunes y propician estadios pobres de crecimiento y madurez biológica e incrementan el riesgo de morbilidad y mortalidad (Bailey et al., 2015). La deficiencia en hierro desencadena anemia microcítica, altera el sistema inmune y endócrino (Lozoff et al., 2013), mientras que, la deficiencia de yodo puede afectar la función de la glándula tiroides (Bailey et al., 2015). El zinc está implicado en múltiples aspectos del metabolismo celular (es necesario para la actividad de más de 200 enzimas), además de que juega un papel crítico para la función del sistema inmunológico, la división celular y la síntesis de ácido desoxirribonucleico (ADN) (Bailey et al., 2015).
Resumen de los capítulos
1. Introducción: Presenta el marco teórico sobre la desnutrición, su clasificación clínica, su impacto en la salud pública y la justificación del uso de modelos animales para estudiar daño al ADN.
2. Antecedentes: Revisa los estudios previos sobre daño genético en organismos desnutridos y el rol de la eritropoyesis en la detección de mutaciones.
3. Planteamiento del problema y pregunta de Investigación: Establece la necesidad de investigar si la desnutrición aumenta la susceptibilidad génica, planteando formalmente la interrogante sobre la asociación entre los grados de desnutrición y el daño genotóxico.
4. Justificación: Argumenta la importancia de analizar las mutaciones somáticas para comprender la inestabilidad genómica resultante de la desnutrición.
5. Hipótesis: Plantea que la desnutrición incrementa el daño al ADN y la sensibilidad a agentes mutagénicos y antibióticos.
6. Objetivos: Define la finalidad de evaluar el efecto genotóxico y mutagénico en ratas con DN2° y DN3° mediante ensayos específicos.
7. Método: Describe detalladamente el modelo experimental, incluyendo la inducción de la desnutrición, los tratamientos con ENU y TMP-SMX, y las técnicas de citometría de flujo utilizadas.
8. Resultados: Presenta los datos obtenidos sobre el peso corporal, porcentajes de micronúcleos (MN) y frecuencias de mutaciones en los diferentes grupos experimentales.
9. Discusión: Analiza los resultados, contrastándolos con la literatura científica y explorando las posibles causas biológicas del daño observado en el ADN.
10. Conclusiones: Resume los hallazgos principales, confirmando el efecto genotóxico y mutagénico de la desnutrición.
11. Perspectivas: Sugiere futuras líneas de investigación, como estudios de secuenciación y análisis de mecanismos de reparación.
Palabras clave
Desnutrición, Genotoxicidad, Mutagénesis, Ratas Wistar, Ensayo de Micronúcleos, Pig-a, ENU, Trimetoprima, Sulfametoxazol, Eritrocitos, Reticulocitos, Inestabilidad génica, Daño al ADN, Susceptibilidad genética, Citometría de flujo.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el objetivo principal de este estudio?
El objetivo es evaluar los efectos genotóxicos y mutagénicos provocados por la desnutrición moderada y grave en ratas, utilizando como herramientas principales el ensayo de micronúcleos y el ensayo de mutación somática en el gen Pig-a.
¿Qué papel juegan los antibióticos como el TMP-SMX en la investigación?
Se evalúa el tratamiento con trimetoprima y sulfametoxazol para determinar si esta combinación terapéutica común en niños con desnutrición grave contribuye a aumentar el daño genético en el organismo.
¿Por qué se utilizan modelos animales en este trabajo?
Debido a que existen limitaciones bioéticas para implementar ciertos protocolos de exposición a mutágenos en humanos, el uso de ratas permite controlar variables y analizar el daño a nivel molecular y celular de forma precisa.
¿En qué consiste el ensayo Pig-a?
Es una técnica basada en citometría de flujo que permite detectar mutaciones somáticas en el gen Pig-a, identificando células que han perdido la expresión de proteínas ancladas por GPI (como la CD59) debido a daños mutagénicos.
¿Qué diferencia encontraron entre la desnutrición moderada y la grave?
El estudio demuestra que la desnutrición grave (DN3°) tiene un mayor efecto genotóxico en comparación con la moderada (DN2°), alterando de manera más profunda la estabilidad genómica de los organismos.
¿Qué importancia tienen los resultados de este estudio para la salud pública?
Los resultados sugieren que los protocolos actuales de manejo de la desnutrición, especialmente los que incluyen antibióticos, podrían requerir una revisión para minimizar posibles efectos adversos a largo plazo en el material genético de los pacientes.
¿Cómo influye el ENU en los experimentos realizados?
El ENU se utiliza como un agente mutagénico positivo para observar cómo la desnutrición altera la capacidad del organismo para responder a la inducción de daños en el ADN.
¿Qué relevancia tienen los reticulocitos y eritrocitos en este análisis?
Estas células son indicadores clave del daño a la eritropoyesis; dado que su producción es constante en la médula ósea, facilitan el monitoreo del daño citogenético y mutagénico a lo largo del tiempo sin necesidad de sacrificar a los animales en cada muestreo.
- Citation du texte
- Mercedes Monserrat Pacheco Martínez (Auteur), 2016, Efecto genotóxico y mutagénico de la desnutrición moderada y grave en reticulocitos y eritrocitos de rata, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/356889
