Tenoch

Imágenes tomadas al microscopio electrónico de exosomas aislados de la orina (izquierda) y de viriones de VIH aislado de un cultivo celular (derecha) ¿Por qué llamo a este artículo VIH o exosomas? Porque es una de las preguntas que hay que hacerse cuando se observan al microscopio electrónico células que están produciendo vesículas y/o virus. Existen similitudes entre los exosomas, y otras vesículas, y algunos virus. ¿Podemos diferenciarlos? Hagamos un repaso a la literatura científica para contestar esa pregunta. ¿Qué son los exosomas? Los exosomas son vesículas que miden entre 30 y 90 nm de diámetro que son secretadas por un amplio rango de células eucariotas (Figura 1). El contenido de los exosomas está formado por proteínas y moléculas de RNA y su función es la de modular la función celular, por ejemplo presentando antígenos a las células T. A su vez contribuyen a la dispersión de enfermedades infecciosas y a la supervivencia de patógenos (Li y col, 2012) ya que la vía de producción de exosomas puede ser utilizada por diversos virus para gemar (salida de la célula arrastrando parte de la membrana celular de la propia célula) o bacterias que lanzan así señales moleculares a las células vecinas. Algunos ejemplos de virus que emplean esta vía son los retrovirus, como los virus que producen inmunodeficiencias en humanos, primates o felinos (Pelchen-Matthews y col., 2004), picornavirus, que produce la hepatitis A (Feng y col., 2013) o el virus de Epstein-Barr que produce la mononucleosis (Raab-Taub, 2012), entre otros. Fig. 1A: Representación esquemática de las vesículas extracelulares. La proporción mayor corresponde a exosomas, microvesículas y restos de células que están muriendo (cuerpos apoptóticos). Es una simplificación, no todas las células producen todas estas vesículas. Fig. 1B: Tamaño comparado de las principales vesículas. Mientras que el tamaño de los exosomas es similar al de los virus, las vesículas coinciden en tamaño con algunas bacterias y con agregados proteicos. Los cuerpos apoptóticos alcanzan el tamaño de las plaquetas. Fuente: György y col. 2011 Cuando se realizan observaciones al microscopio electrónico de células crecidas in vitro en cultivo celular, se observan gran diversidad de vesículas de diversos tamaños (György y col. 2011). Un trabajo del grupo de Groopman llama la atención sobre este hecho (O’Hara y col., 1988). El grupo de Groopman lleva trabajando en el tema VIH/SIDA desde el descubrimiento de la enfermedad. En la época en la que todavía no se acaba de entender el mecanismo del SIDA, y la implicación del VIH el mismo, contribuyó a describir los efectos del virus sobre sus portadores (Groopman, 1985), el papel de las transfusiones de sangre como vía de transmisión del VIH (Groopman y col., 1984) o aislar el virus de presuntos enfermos de SIDA (Ho y col., 1985). Desde entonces ha publicado casi 200 trabajos , relacionados con la búsqueda de tratamiento y vacuna contra el SIDA, así como el análisis de la relación del VIH con la enfermedad. En un trabajo publicado en la revista “Human Pathology” en 1988 señalaron que en muestras procedentes de enfermos que poseían inflamación de ganglios, pero parecía no relacionado con el VIH, se observaban morfologías similares al VIH. En concreto analizaron al microscopio electrónico 20 muestras procedentes de ganglios de portadores del VIH y Encuentraron partículas víricas en 18 casos. Todas ellas reaccionaron de forma positiva a anticuerpos anti-P24, una proteína del VIH. También observaron 13 partículas con morfología similar al VIH en 15 muestras de ganglios procedentes de personas no infectadas, pero ninguna de ellas reaccionó frente al anticuerpo anti-P24. La conclusión que obtienen es que sólo se observaron partículas compatibles con el VIH en ganglios de personas infectadas, pero deja de manifiesto que los viriones poseen morfología similar a vesículas que producen las células sanas. Esto es al menos lo que indica el resumen del artículo, desgraciadamente no he podido acceder al contenido completo del mismo, ya que no está disponible de forma gratuita. De todas formas en la red sí es posible encontrar la siguiente imagen de dicha publicación: Figura 2: Fotografía obtenida al microscopio electrónico de células obtenidas de ganglios procedentes de un paciente portador del VIH (VIH +) y de un no portador (VIH -). Fuente: O’Hara y col., 1988 Lástima no poder acceder al artículo completo porque estas imágenes son poco informativas. Si bien es cierto que en el recuadro amplificado aparecen dos figuras muy semejantes, en la imagen completa (no ampliada) no puedo localizar este tipo de imagen. Ni siquiera queda muy claro cuál es el contorno celular debido al enorme número de vesículas flotantes. Tampoco se observan gemaciones, sea por parte de virus o de exosomas. Pero en cualquier caso da una información a tener muy en cuenta: se pueden encontrar vesículas de morfología similar a un retrovirus en muestras de individuos que posiblemente no sean portadores. Un trabajo posterior mostró que la purificación de los viriones mediante ultracentrifugación en gradiente de sacarosa no parece mejorar el asunto, ya que las fracciones de aislamiento que debían contener el virus aparecen contaminadas con un alto número de vesículas y exosomas (Gluschankof y col., 1997). En resumen, los exosomas y el VIH poseen un aspecto similar en preparaciones al microscopio electrónico y ambos se pueden encontrar en los métodos convencionales de purificación de retrovirus (ultracentrifugación en gradiente de sacarosa). Entonces, ¿el VIH y los exosoma son la misma cosa?, ¿no hay manera de distinguirlos?, ¿lo que observamos en células infectadas y no infectadas es exactamente lo mismo? Para contestar a estas preguntas debemos recurrir a los trabajos que estudian la morfología y composición bioquímica de exosomas y del VIH, tanto en células infectadas como no infectadas, así como a las técnicas de purificación y separación de exosomas y viriones. Vamos a ello. Un buen punto de partida lo encontraríamos en la frase contenida en la Introducción de una publicación del grupo de S.J. Gould (el creador del concepto exosoma como caballo de Troya ) que dice: El virus VIH forma partículas en la misma zona que los exosomas, tiene la misma topología que los exosomas, tiene el mismo tamaño que los exosomas y están enriquecidos con las mismas moléculas que los exosomas. . Gould, de esta forma enfatiza que el VIH se comporta como los exosomas, no sólo eso, sino que según su hipótesis, los emplea como el vehículo para pasar de célula a célula, valiéndose de ellos cómo protección contra la respuesta inmune del huésped (Cantin y col., 2008). Pero este énfasis es exagerado, ya que hay suficientes datos en la literatura científica para afirmar que hay diferencias morfológicas y bioquímicas para distinguir exosomas y viriones. Repasemos algunas de esas diferencias: Separación de exosomas y viriones del VIH Como ya he comentado, tanto exosomas como viriones se co-localizan en la misma banda del gradiente de sacarosa formado tras una ultracentrifugación. Es por ello que diversos grupos de investigación se aprestaron a conseguir métodos de separación diferentes. El grupo de Caroline Gilbert , ha establecido un protocolo que permite separar físicamente los viriones de VIH de los exosomas, en células que han sido infectadas (Cantin y col., 2008). En este trabajo se informa que los exosomas comparten algunas características físicas y bioquímicas con los retrovirus debido que éstos emplean la maquinaria de producción de dichas vesículas en el proceso de gemación. Muestran que el tamaño de los exosomas es bastante variable, de 30 a 100 nm, mientras que los viriones de VIH poseen unos 100 nm de media. Vuelven a recordar que mediante centrifugación en gradiente de sacarosa es muy complicado realizar una separación completa, ya que los exosomas sedimentan entre densidades de 1.13-1.21 g/l, mientras que las partículas de VIH lo hacen a 1.16-1.18 g/l. Por tanto las preparaciones de VIH obtenidas por ese método estarían acompañadas de exosomas. Pero la aportación del equipo de Cantin es la separación diferencial en gradiente de Optiprep . Variando la concentración de este compuesto se pueden separar exosomas de viriones tal y como indica la figura: FIGURA 3: Protocolo de purificación de viriones de VIH. Fuente: Cartin y col., 2008 Como método de discriminación de ambas partículas (exosoma y VIH) se siguieron una serie de controles tras la purificación: (1) la acetilcolinesterasa, una enzima que se expresa, entre otras células, en eritrocitos y linfocitos. Esta enzima se ha localizado en exosomas con anterioridad. Este marcador sólo aparece en la fracción de concentración de Optiprep de 8.4-12, (2) la fracción de 14.4-16.8 contiene los viriones, los cuales no poseen actividad acetilcolinestarasa, es una fracción infectiva y posee morfología homogénea al microscopio electrónico. También es muy interesante hacer notar dos informaciones presentes en este trabajo: (1) se pueden usar anticuerpos anti-acetilcolinesterasa para inmunoprecipitar los exosomas, produciéndose así una fracción de viriones de alta pureza y (2) se emplearon dos grupos de linfocitos T, uno de ellos fue infectado con VIH y otro no (control). Solamente se detectó las proteínas p24 en las fracciones de purificación procedente en las muestras tomadas de células infectadas. Otro trabajo describe el uso de anticuerpos frente a la proteína CD45 , la cual es un antígeno común de la membrana de los leucocitos, abundante en las microvesículas, pero que no aparece incorporado en los viriones. Empleando anticuerpos contra CD45 (suministrados en micropartículas) se pueden inmunoprecipitar de forma mayoritaria las vesículas, de preparaciones de células infectadas con el VIH. De esa forma se obtienen una preparación enriquecida en VIH, donde las microvesículas prácticamente han desaparecido (Figura 4; Trubey, C.M. y col., 2003) Figura 4: Purificación de viriones de VIH mediante inmunoprecipitación con anticuerpos frente a la proteína CD45, presente en exosomas. A la izquierda fracción obtenida por ultracentrifugación en gradiente de sacarosa antes del tratamiento y a la derecha parte no precipitada tras el tratamiento con anti-CD45. La barra de la escala representa 200 nm. Puede observarse que tras el tratamiento aparece una muestra de tamaño y morfología homogénea. Fuente: Trubey, C.M. y col., 2003 Otra técnica de separación que ha sido empleada es la cromatografía en columnas de Sepharosa CL-4B. Mediante esta técnica las microvesículas son retenidas, eluyen a menor velocidad que los viriones (Fuchigami, T., y col. 2002). En resumen se han desarrollado una serie de técnicas que permiten diferenciar las vesículas y exosomas de los viriones. Diferencias morfológicas Como ya he indicado, algunas publicaciones hablan sobre las similitudes morfológicas entre exosomas y viriones de VIH. Sin embargo un análisis del registro bibliográfico muestra que sí se observan algunas diferencias bien marcadas: (1) los viriones maduros poseen tamaño más uniforme que los exosomas, (2) se observan espículas alrededor de los viriones, (3) incluyen una cápside cónica en el 93% de las ocasiones y cilíndrica en el 7% de las mismas. Tendrían un aspecto como el de la siguiente Figura 5: Figura 5. Varias partículas del VIH. Fuente: Servicio de microscopía electrónica de la Facultad de Biología de la Universidad de Leeds Es cierto que estas morfologías son mucho más difíciles de apreciar (aunque se pueden observar) cuando se analizan células gemando, ya que esas muestras poseen un elevada proporción de vesículas y exosomas, así como partículas víricas inmaduras, pero sí que son perfectamente apreciables en muestras donde se han realizado un paso extra de purificación (como en la figura 5). Contamos en la actualidad con publicaciones que muestran la morfología y composición del contenido de los viriones, así como también se ha seguido la morfología del ciclo del virus , analizada incluso con la forma que poseen diferentes mutantes en proteínas clave del virus. También se han aplicado técnicas de crio-microscopia electrónica que exige la vitrificación de la muestra. Esta técnica produce cortes a diferentes profundidades y la reconstrucción de la imagen tridimensional mediante solapamiento de todas las imágenes obtenidas. Por otra parte no he sido capaz de encontrar ningún trabajo donde se muestren exosomas purificados procedentes de células no infectadas con el VIH u otro virus (o no transfectadas con genes que expresen alguna de las proteínas víricas), que posean en su interior estructuras cónicas o espículas alrededor de su contorno como las de la figura anteriormente mostrada. Diferencias bioquímicas Para buscar si se han identificado diferencias bioquímicas entre los exosomas y los viriones he seguido dos estrategias: (1) Comprobar si existe alguna publicación que compare las vesículas/exosomas formadas por células infectadas y por células no infectadas con el VIH. Si existe algún trabajo de ese tipo habrá que ver si la comparación se hace a nivel bioquímico y (2) comprobar si hay publicaciones donde trabajando con células infectadas con el VIH (o que hayan sido tranfectadas para expresar alguna proteína del VIH) separan físicamente los viriones de los exosomas y analizan su composición química. Una publicación del año 2012 entraría dentro del requisito de búsqueda #1. En ella se analiza mediante proteómica las vesículas de linfocitos (línea celular C9) que en unos casos fueron infectados con la variedad VIH NL4.3 del virus VIH durante 7 días, mientras que otros no fueron infectadas con dicho virus (muestra control). La infección se monitorizó mediante la cuantificación de la proteína p24 en el sobrenadante de las células infectadas. Este trabajo determinó diversas proteínas que eran producidas de forma diferencial en las células infectadas con el VIH. Los autores pudieron identificar las proteínas p24 y Tat del VIH en los exosomas producidos por las células infectadas (Liu y col., 2012), pero no en células no infectadas. Este resultado apoya que las proteínas del VIH sólo se expresan en células infectadas con el virus. El grupo de S.J. Gould ha aportado algunos datos que encajaría dentro de los requisitos de búsqueda del punto #2. Este grupo estableció, como ya he comentado, la hipótesis del caballo de Troya. Según la misma, el VIH emplea la ruta de tráfico de los exosomas para pasar de célula a célula o bien se apoya en ella para gemar fuera de la célula. En una extensa (por el número de experimentos) publicación intentan establecer las proteínas que forman parte de los exosomas. Para ello tras el crecimiento de las células T se aislaron los exosomas formados y se analizó la abundancia de algunas proteínas. Así por ejemplo se identificaron las proteínas CD81 y CD63 en las membranas de los exosomas. Posteriormente siguieron el mismo protocolo estudiaron los exosomas producidas por células T transfectadas, que producían la proteína Gag-GFP , una variante de la proteína Gag del virus VIH fusionada a la proteína fluorescente GFP, para poder monitorizar mediante microscopía de fluorescencia el movimiento de la proteína en la célula que la produce. Pudieron comprobar que la proteína Gag-GFP expresada en células T se detectaba en las membranas de los exosomas, llegando a ser secretada de la célula por esta vía. Este resultado apoyaría la hipótesis del caballo de Troya (Booth y col., 2006; Fang y col., 2007). La idea de que se pueden encontrar material del VIH en exosomas de células infectadas se vería reforzada por otro trabajo que sugiere que la proteína Nef del VIH, que está implicada en apoptosis (muerte) de la célula, y es una proteína clave en tomar el control de la célula infectada, es exportada por los exosomas y puede pasar de célula a célula (Lenassi , M. y col. (2010). Incluso un reciente trabajo, que emplea la centrifugación en gradientes de OptiPrep (conocido también como iodixanol), para separar los exosomas de los viriones de VIH, muestra que las fracción de exosomas contiene RNA-VIH que no ha sufrido splicing , pero en los exosomas no se ha identificado RNA-VIH procesado (Cabezas y Federico, 2013). El hecho de que los exosomas sean capaces de contener RNA está permitiendo desarrollar técnicas biotecnológicas en las que se emplean los exosomas en terapia, usándolos como nanopartículas portadoras de ARN de interferencia (György y col., 2011). El ARN de interferencia puede paralizar (dependiendo del tipo) procesos celulares, impidiendo la transcripción (núcleo), o destruyendo el ARN mensajero que va a ser traducido (citoplasma), lo que puede ser de gran ayuda en terapia génica o para combatir infecciones víricas. Conclusiones Pienso que los datos aportados aquí, que a su vez proceden de publicaciones científicas que se puede encontrar mediante buscadores tipo PubMed , evidencia la existencia de dos entidades diferentes: los exosomas y el virus VIH . Los exosomas son microvesículas que forman algunas células sometidas a situación de estrés, mientras que el VIH es un retrovirus cuya biología molecular es bien conocida. Si bien los exosomas y el VIH pueden llegar a ser confundidos morfológicamente y comparten características bioquímicas, ambos se pueden separar mediante protocolos de purificación adecuados, lo que ha permitido entender con mayor profundidad que tienen en común (a nivel bioquímico) y cuáles son sus diferencias. Para finalizar, y a modo de anécdota, decir que me ha sorprendido mucho encontrar que algunas de las publicaciones que aquí presento eran usadas para apoyar tesis negacionistas sobre el VIH/SIDA, pero bueno ese es un tema en el que no voy a entrar, tal y como indiqué en un artículo anterior . Referencias Booth., A.M. y col. (2006) Exosomes and HIV Gag bud from endosome-like domains of the T cell plasma membrane J. Cell. Biol. 172:923-933. Cabezas, S. y Federico, M. (2013) Sequences within RNA coding for HIV-1 Gag p17 are efficiently targeted to exosomes Cell Microbiol. 15:412-429. Cantin, R. y col. (2008) Discrimination between exosomes and HIV-1: Purification of both vesicles from cell-free supernatants J. Immunol. Methods 338: 21-30. Fang, Y. y col. (2007) Higher-Order Oligomerization Targets Plasma Membrane Proteins and HIV Gag to Exosomes PLoS Biol. 5: e158. doi:10.1371/journal.pbio.0050158. Feng, Z. y col. (2013) A pathogenic picornavirus acquires an envelope by hijacking cellular membranes Nature. 496:367-371. Fuchigami, T. y col. (2002) Acid-labile formylation of amino terminal proline of human immunodeficiency virus type 1 p24 gag was found by proteomics using two-dimensional gel electrophoresis and matrix-assisted laser desorption/ionization-time-of-flight mass spectrometry Biochem. Biophys. Res. Comm. 293: 1107-1113 Gluschankof, P. y col. (1997) Cell Membrane Vesicles Are a Major Contaminant of Gradient-Enriched Human Immunodeficiency Virus Type-1 Preparations Virology 230:125-133. György, B. y col. (2011) Membrane vesicles, current state-of-the-art: emerging role of extracellular vesicles Cell. Mol. Life Sci. 68: 2667-2688. Groopman, J.E. (1985) Clinical spectrum of HTLV-III in humans Cancer Res. 45(9 Suppl):4649s-4651s. Ho, D.D. (1985) Isolation of HTLV-III from cerebrospinal fluid and neural tissues of patients with neurologic syndromes related to the acquired immunodeficiency syndrome N. Engl. J. Med. 313:1493-1497. Kadiu, I. y col. (2012) Biochemical and biologic characterization of exosomes and microvesicles as facilitators of HIV-1 infection in macrophages J. Immunol. 189:744-754. Lenassi, M. y col. (2010) HIV Nef is secreted in exosomes and triggers apoptosis in bystander CD4+ T cells Traffic 11:110-122. Li, M. y col. (2012) Quantitative proteomic analysis of exosomes from HIV-1-infected lympocytic cells Proteomics 12:2203-2211. Groopman, J.E. y col. (1984) Virologic studies in a case of transfusion-associated AIDS N. Engl. J. Med. 31122:1419-1422. O’Hara, C.J. y col. (1988) The ultrastructural and immunohistochemical demonstration of viral particles in lymph nodes from human immunodeficiency virus-related and non-human immunodeficiency virus-related lymphadenopathy syndromes Human Pathology 19: 545-549 Pelchen-Matthews, A. y col. (2004) Endosomes, exosomes and Trojan viruses Trends Microbiol. 127:310-316. Raab-Taub, N. (2012) Novel mechanisms of EBV-induced oncogenesis Curr. Opin. Virol. 24:453-458. Trubey, C.M. y col. (2003) Quantitation of HLA Class II Protein Incorporated into Human Immunodeficiency Type 1 Virions Purified by Anti-CD45 Immunoaffinity Depletion of Microvesicles J. Virol. 77:12699-12709. Willey, R.D. y Gummuluru (2006) Immature dendritic cell-derived exosomes can mediate HIV-1 trans infection Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103:738-743.

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Los coordinadores de InvestigAcción me han pasado el siguiente comunicado para que se le dé difusión. Aquí pongo un eslabón de la cadena, espero que contribuyáis añadiendo más eslabones dando difusión en las redes sociales que consultéis. La plataforma InvestigAcción es una organización sin ánimo de lucro, integrada por colectivos científicos españoles, investigadores principales, becarios pre y postdoctorales, técnicos, personal de administración, y en general, profesionales del mundo de la Ciencia. Nos estamos organizando para coordinar la preocupación social y de muchos investigadores por la alarmante situación de la Ciencia en España debido al durísimo programa de recortes. El ahogo económico ha provocado cierres de centros de investigación, cancelación de proyectos y contratos, y el exilio de numerosos investigadores con excelente formación. Queremos hacer a la sociedad consciente del daño que se le está haciendo al desarrollo científico y de las consecuencias que ello puede tener para el futuro del país. Por ello, consideramos que uno de los puntos clave es el acercamiento de la investigación a la sociedad, para promover un pensamiento crítico y para concienciar a la ciudadanía y a los políticos de que un país sin Ciencia, es un país sin futuro. Algunas ideas para cumplir este objetivo son: 1. Contactar con diferentes medios de comunicación para dar difusión de la complicada situación y concertar entrevistas con investigadores de gran prestigio. 2. Unirnos como colectivo científico en movilizaciones. 3. “Mendigar por la Ciencia”. Acordar concentraciones mediáticas del sector científico en lugares importantes de ciudades españolas. 4. Buscar apoyo de los centros internacionales y de los Representantes en Bruselas. Pretendemos utilizar todas las vías de presión posibles y trabajar de manera conjunta con otras organizaciones que compartan nuestro objetivo. Queremos, en conclusión, movilizar a los sectores científico, social y político, tal y como han hecho otros sectores, para hacer visible nuestra preocupación y nuestras propuestas. Si quieres defender la Ciencia, organízate en tu centro o únete a nosotros, cuantos más seamos más presión podemos hacer. Facebook: Investig Acción; Twitter: @InvestigAccion Correo de contacto: info.investigaccion@gmail.com

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Lloramos como respuesta a un estado emocional por una conexión entre las glándulas lacrimales y las regiones del cerebro asociadas a los estados de ánimo. La composición química de estas lágrimas es diferente a la de las que brotan por ardor o irritación comunes, como cuando se pica una cebolla. Otro rasgo interesante sobre este proceso es que al parecer sólo los seres humanos lloramos por razones afectivas. El investigador Oren Hasson, de la Universidad de Tel Aviv, ha planteado que al nublar la vista es un freno al comportamiento agresivo o defensivo, una muestra de vulnerabilidad para pedir compasión al enemigo o despertar la simpatía de alguna persona de nuestro grupo.

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La planta que se consume como droga psicoactiva y cuyo nombre científico es Cannabis sativa es originaria de las cordilleras del Himalaya, en Asia. Los vestigios más remotos de su uso, con 2,700 años de antigüedad, se hallaron en la tumba de una momia en el desierto de Gobi, cerca de Turpán. También se han encontrado semillas de 2,200-2,500 años de antigüedad en Mustang, un pequeño reino soberano ubicado al norte de Nepal. Hasta el siglo XIX esta planta, también llamada ‘cáñamo de la India’, se empleaba para elaborar hilo, telas y papel.? Según se dice, la Declaración de Independencia de Estados Unidos fue escrita en papel de cannabis. Hoy día, en el contexto de la lucha antidrogas se ha desestimado su potencial para la producción de textiles, medicamentos y hasta un eficiente biocombustible.

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Sindrome del X frágil Cariotipo X Frágil de http://www.slh.wisc.edu/ Enfermedades ligadas al sexo: El  síndrome del X frágil (SXF) , también conocido como  síndrome de Martin-Bell , es un trastorno hereditario que ocasiona retraso mental, pudiendo ser éste desde moderado a grave, y siendo la segunda causa genética del mismo, sólo superada por el síndrome de Down. (Wikipedia) El Síndrome X Frágil es uno de los trastornos hereditarios más frecuentes y sin embargo es uno de los menos conocidos. Un/una recién nacido/a con SXF es idéntico/a a cualquier otro bebé, el trastorno no se distingue a simple vista hasta que el pequeño no empieza su desarrollo. Uno de cada 4000 niños y una de cada 6000 niñas lo padecen en todo el mundo y sólo 2 de cada 10 casos se diagnostican correctamente, pero estas cifras varían enormemente según el sitio consultado. Quizás me gustaría antes de hablar más en profundidad del tema en aclarar la diferencia entre hereditario y congénito porque son conceptos que muchas veces son mal usados como sería en este caso. Cuando una enfermedad se denomina hereditaria, significa que el individuo que la padece la va a transmitir a sus hijos en mayor o menor medida dependiendo de cómo sea su mecanismo de herencia.  NO es el caso del síndrome de Down, porque si bien se produce por una alteración en el número de cromosomas, NO es hereditaria sino congénita. Entonces me preguntarán que es congénito?. Son alteraciones que se producen ya sea en la formación del embrión o en su desarrollo antes del nacimiento pero no la heredan de sus padres .  Es cierto que los individuos con este síndrome podrían heredárselo a sus hijos en un porcentaje que depende de cómo se formen los ovocitos o los espermatozoides. En este caso se podría convertir en hereditaria. El síndrome de X frágil está producido por una mutación a repeticiones en un gen como vimos en el caso de la Corea de Huntington, que en este caso en particular además está en el cromosoma X. Esto cambia un poco las reglas de la forma en se transmite a los hijos y una diferencia importante en cuanto a la presentación de la enfermedad en Varones o Mujeres Por eso a las mutaciones en genes que están el cromosoma X se las llama Ligadas al sexo , porque su expresión es distinta según el sexo de individuo que la lleve. Digamos que es una “enfermedad segregacionista” por ponerlo en términos menos genéticos, los varones los sufren en mayor porcentaje o proporción que las mujeres. En varones, la incidencia es de 1 de cada 1.200, mientras que en mujeres es de 1 de cada 2.500, estando esta diferencia entre sexos estrechamente relacionada con la causa genética del síndrome. Como algunos sabrán los varones posen un cromosoma X y un cromosoma Y, en cambio las mujeres dos cromosomas X. Los genes ubicados en el X en las mujeres entonces , se expresan como todos los genes ubicados en cromosomas no sexuales o alosomas (el 15, 21, 23, 14, 10, etc.). Esto quieren decir que para cada gen tendrán dos alelos o variantes, una en cada cromosoma homólogo y la característica determinada por el gen se expresará según la mujer sea homocigota dominante o heterocigota u homocigota recesiva.  Para aclarar un poco sobre este tema visitar aqui: http://genmolecular.wordpress.com/genetica-del-sexo/ En los varones en cambio como solo poseen un cromosoma X los genes recesivos se expresan en forma pseudominante, ya que no tiene un alelo o variante del gen que los enmascaren y por otra parte no hay heterocigotas, solo habrá varones con el gen dominante o varones con el gen recesivo y expresarán lo que esas variantes de los genes produzcan. De los genes de este tipo hay muchos conocidos pero quizás los más divulgados son el gen de la hemofilia y el del daltonismo.   En este caso la enfermedad es dominante y ligada al sexo, pero además tiene penetrancia incompleta del 80 % en hombre y 30% en mujeres. Esto quiere decir que a pesar de ser dominante, a veces no se expresa haciendo que no todos los hombre y no todas las mujeres lo presenten y eso de seguro esta relacionado con el numero de repeticiones Según estudios realizados en países desarrollados, 1 de cada 250 mujeres y 1 de cada 700 varones son portadores del gen que lo produce, y el 80 a 90% de los individuos afectados por el síndrome de X Frágil permanecen sin diagnóstico. En la Argentina, sólo 250 familias se encuentran diagnosticadas; el resto desconoce ser portadores de este síndrome hereditario, y por lo tanto seguirán teniendo hijos afectados. Aproximadamente 1/3 de las portadoras de la mutación completa del gen X frágil pueden padecer algún grado de déficit intelectual que puede ir de leve a grave Herencia del X frágil de wikipedia En este caso el síndrome de X frágil se produce por una mutación conocida como expansión de repeticiones de trinucleótidos.  La mutación que origina el síndrome afecta a una región del cromosoma X en la que se sitúa el gen  FMR-1 (acrónimo inglés de  F ragile X linked  M ental  R etardation type  1 ;  retraso mental ligado al X de tipo 1 ). La expansión del trinucleótidos tiene lugar en la región reguladora del gen, siendo este  trinucleótido CGG  ( C itosina- G uanina- G uanina). Cuando el número de repeticiones supera el valor umbral de 230 repeticiones se produce la metilación del gen y, por tanto, éste pierde su función, produciendo así el síndrome del X frágil. En este caso se produce además un aumento o incremento del número de repeticiones en la descendencia de tres bases del ADN. Este tipo de mutación está asociado con el fenómeno de la anticipación , que se manifiesta como un aumento de la gravedad de los síntomas en sucesivas generaciones como lo veíamos en la Enfermedad de Huntington Esta mutación no se expresa inmediatamente sino que evoluciona a lo largo de las generaciones, aumentando el número de repeticiones. Al principio atraviesa una etapa denominada “premutación” (entre 55 y 230 repeticiones), en la que no se expresa la sintomatología o está es leve, presentando solamente algunos de los síntomas y con menor gravedad. Cuando el número de repeticiones supera el umbral de 230 repeticiones, se manifiesta el síndrome del X frágil, siendo frecuentes valores entre 230 y 1.000 o incluso superiores. (Wikipedia) Repeticiones en los alelos normales, premutados y mutados Resumiendo la inactivación de la expresión del gen FMR-1, por la metilación que impide su transcripción es la determinante de los síntomas. Ahora cual es la función de este gen? Por qué la inactivación o la falta de la expresión de este gen ocasiona estos síntomas? Según cuenta la wikipedia el gen se expresa activamente en las espermatogonias, en las neuronas del hipocampo y del cerebelo y en muchos otros tipos celulares. Su producto, la proteína FMRP, se localiza en el citoplasma y su función es poco conocida, aunque se ha comprobado que posee la capacidad de unirse al ARN, regulando la traducción de aproximadamente el 4% de estos. Se piensa que esta proteína puede ser clave en la regulación de los cambios estructurales neuronales y en la maduración mediante la estimulación ambiental, particularmente en la selección de las conexiones neuronales. De acuerdo a una revisión bibliográfica del 2009 en Molecular and celular Neuroscience la proteína (FMRP) que es la que determina el gen FMR,  es una proteína que posee afinidad para unirse a  los ARN y que se expresa en las neuronas, se asocia con diversos ARN  para controlar procesos de post traducción de ciertos ARNm que se expresan localmente y en la dendritas Sería bueno recordar que muchos ARN no son los clásicos mensajeros llevando la información de un gen del núcleo al citoplasma, sino que algunos forman partes de asociaciones a proteínas e intervienen por ejemplo en el splicing (caso de las ribonucleoproteínas) de los mensajeros clásicos, o en sus procesos de post traducción. Imagen de De Rubeis, S, Bagni, C. Fragile X mental retardation protein control of neuronal mRNA metabolism: Insights into mRNA stability. 2010. Molecular and Cellular Neuroscience 43, 43–50 Fuente: Current Opinion in Genetics & Development 2012, 22:256–263 Parece ser claro que forma parte de un grupo de Ribonucleoproteinas que inhiben la transcripción de determinados mensajeros y que su desfosforilación la inactiva. Como se observa el tema es complejo y de seguro más investigaciones en el área podrán permitir la idea y desarrollo de terapias génicas que solucionen el problema Datos a tener en cuenta:  EXPANSIÓN DEL TRIPLETE PROBABILIDAD DE TRANSFORMACIÓN 89 100% Cálculo de la probabilidad del paso de premutación a mutación completa en los hijos e hijas de mujeres con la premutación (Fu y cols). ( http://www.svnp.es/Documen/ToralXfragil.htm ) Chudley  elaboró una tabla de  riesgos de DM en la descendencia  basada en las características clínicas y del hallazgo mutacional en el progenitor afectado. PROGENITOR DM EN SU DESCENDENCIA (o CI “borderline” en el caso de mujeres) A-Madre no DM (con premutación o con mutación completa): 40% hijos y 16% hijas B-Madre con DM (mutación completa obligada): 50% hijos y 28% hijas C-Varón transmisor sano (premutado): 0% hijos y 0% hijas (*) D-Varón DM (obligadamente con mutación completa): 0% hijos y 33 a 50% de hijas (**) Fuente: http://www.svnp.es/Documen/ToralXfragil.htm Rasgo y síntomas clínicos El grado de afectación es variable. Puede oscilar de un retraso mental leve a un retraso grave asociado a autismo. Incluso es posible que, en ocasiones, sólo se exprese como un trastorno del aprendizaje o problemas emocionales, en cuyo caso, se habla de síndrome X Frágil de funcionamiento elevado. En varones: En los recién nacidos las características físicas que más destacan son: Macrocefalia (mayor perímetro craneal), orejas grandes y/o separadas y, en algunos casos, prolapso de la válvula mitral. Las orejas casi nunca son deformes, sin embargo muestran una hendidura en la parte superior del lóbulo. Características físicas del X Frágil, de http://discapacidadrosario.blogspot.com.ar/2012/11/descubren-nuevos-vinculos-entre.html En el niño los rasgos que destacan, además de los anteriores, son: cara alargada y estrecha, estrabismo, paladar ojival (alargado y muy arqueado), laxitud articular y pies planos. En el joven, la macrocefalia no suele ser evidente, la cara continúa alargada y estrecha con la mandíbula inferior saliente y paladar ojival, con dientes apelotonados. El macroorquidismo (aumento del tamaño de los testículos) se empieza a hacer evidente con la llegada de la pubertad y se cree que puede ser debido a la estimulación de las gonadotropinas. La laxitud articular es mas frecuente en las articulaciones de los dedos produciéndose una hiperextensibilidad que se detecta al doblar los dedos hacia atrás en dirección a los nudillos produciéndose un ángulo de 90º o superior, aunque también ocasiona debilidad en otras articulaciones como el tobillo o la muñeca. Familia con varón con X frágil de http://elmundodelabiologa.blogspot.com.ar/2007/10/sndrome-del-cromosoma-x-frgil-primera.html En el varón adulto la macrocefalia ya no se detecta, continúan las orejas grandes y/o prominentes, mandíbula inferior saliente, paladar ojival y dientes apelotonados. La laxitud articular continua en igual proporción que en el varón joven y aumenta en frecuencia el macroorquidismo. El 80% de los varones adultos presentan prolapso de la válvula mitral (en ocasiones se produce una regurgitación de la sangre a través de la válvula durante la sístole). En mujeres: Las mujeres son menos fáciles de identificar por los rasgos físicos típicos, ya que tienen la cara larga y estrecha y las orejas grandes, asociado con el retraso en el aprendizaje o leve retraso mental. También se suelen dar, a veces, hiperextensibilidad en las articulaciones, paladar ojival y prolapso de la válvula mitral – Características psíquicas Las características de conducta más frecuentes en los varones son: hiperactividad, trastornos de atención, timidez extrema, evitación de la mirada, lenguaje repetitivo, estereotipias con aleteos o morderse la mano, angustia, hipersensibilidad a los estímulos, resistencia a los cambios, etc…. En las mujeres: angustia, timidez y dificultades en áreas como las matemáticas. El retraso mental depende de la afectación que tenga el individuo pudiendo ser desde leve hasta severo. La hiperactividad : Prestan poca atención y tienen dificultad en concentrarse en un sólo tema. Su atención va desde un tema a otro de forma impulsiva normalmente asociado con un incremento del nivel de actividad. Esta impulsividad se observa en el lenguaje, que se caracteriza por un pobre mantenimiento de temas y un desorden de ideas y pensamientos comunicados de forma rápida y a veces incomprensible. A menudo el diagnóstico se hace cuando el niño se estudia debido a la hiperactividad o a la falta de lenguaje después de los dos años. Impulsividad : No esperan las cosas, las quieren inmediatamente. Primero hacen, después piensan. Falta de atención : Notables problemas de concentración, no fijándose nunca en un juego o un trabajo durante un mínimo y necesario tiempo.   Ansiedad Social : Aversión a mantener contacto visual, evitando la mirada atenta de otros (particularmente cuando el niño se encuentra en situaciones muy estresadas). Imitación : Tendencia a los comportamientos de imitación, a las frases insultantes y a un lenguaje muy grosero. Preferencia por las rutinas : Los niños pueden turbarse cuando las rutinas establecidas se rompen. Comportamiento repetitivo : Pueden darse comportamientos de aletear y agitar las manos o mordérselas similar al visto en el autismo. Los niños con el síndrome de x frágil, frecuentemente muestran estos modelos de comportamiento que tienden a moderarse a medida que se van haciendo mayores. Diagnóstico y prevención: La importancia del diagnóstico es doble. Por un lado, permite detectar otros portadores en la familia y asesorarlos genéticamente. Por otro lado, la persona afectada puede recibir una ayuda más específica a nivel médico, psicológico y educativo. Una vez se ha identificado a un individuo, toda la familia debe someterse a análisis para poder identificar a los posibles portadores y dar una orientación apropiada en cuanto al riesgo de tener hijos con el Síndrome X Frágil. Una mujer portadora tiene un 50% de riesgo de pasar el gen x frágil a su descendencia. Si la madre es x frágil el riesgo de tener hijos afectados se incrementa. El análisis puede hacerse con una muestra de ADN de cualquier tejido en forma rápido y segura, más hoy en días con las técnicas de biología molecular (PCR y/o secuenciación directa). Antiguamente se realizaba por cariotipo para visualizar los cromosomas que ya cayó un poco en desuso. De allí proviene su nombre de X frágil ya que al realizar la técnica el X tendría a fraccionarse en pequeños fragmentos. Pero en la realidad no es que la persona que lo padece va a sufrir fragmentación del X.  Solo fue un hallazgo propio de la técnica que se usa para realizar el cariotipo. visualizacion del cromosoma X en un cariotipo http://salud.discapnet.es/ En el caso familias con antecedentes del síndrome, el diagnóstico prenatal puede contribuir a mejorar la calidad de vida de los descendientes, especialmente de mujeres portadoras de la premutación. Aplicado a un embrión en gestación en etapas tempranas del desarrollo puede servir para tomar la decisión de abortar o no en el caso de que se detecte que éste posee la mutación completa y que se sospeche que con alta probabilidad va a sufrir retraso mental grave. También puede emplearse para conocer si embriones en etapas más tardías del desarrollo tiene alta probabilidad de sufrir el síndrome y así adecuar el entorno en el que se va a desarrollar el niño y comenzar con el tratamiento a edades tempranas, con el fin de mejorar las capacidades cognitivas. Para llevar a cabo este diagnóstico pueden emplearse cultivos de amniocitos o la secuenciación a partir de vellosidades coriónicas. También puede utilizarse la técnica pfxa3 para tratar de detectar una banda anormal de 2,3kb. En embriones más desarrollados puede extraerse una muestra de sangre para realizar un frotis sanguíneo junto con anticuerpos monoclonales de ratón contra la proteína FMR-1. Tratamiento Hasta el momento no hay cura pero si tratamiento paleativos para muchos de los síntomas que se presentan. La medicación mediante estimulantes es eficaz porque estimula la dopamina y el sistema del neurotransmisor de la norepinefrina y este efecto mejora la atención, la hiperactividad, la inhibición y la coordinación visual motora. Mediante este tratamiento se facilita la concentración del niño en las tareas académicas, se siente ordenado y con mayor control de la impulsividad disminuyendo sus frustraciones y rabietas con lo cual mejora su propia imagen. Esta medicación es eficaz en un 60-70% de niños en edad escolar siendo menos eficaz en adolescentes o preescolares.  Para la ansiedad y comportamientos obsesivos, sobre todo ante situaciones nuevas así como crisis de pánico, se suelen utilizar tranquilizantes a dosis bajas y de forma intermitente por sus efectos secundarios adictivos. Existen tranquilizantes que no producen adicción pero menos efectivos para las crisis de pánico. Fuentes: De Rubeis, S, Bagni, C. Fragile X mental retardation protein control of neuronal mRNA metabolism: Insights into mRNA stability. 2010. Molecular and Cellular Neuroscience 43, 43–50 Wang, T., Bray, S.M. Warren, S.T.  New perspectives on the biology of fragile X syndrome. 2012. Current Opinion in Genetics & Development 2012, 22:256–263 http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADndrome_X_fr%C3%A1gil http://www.xfragil.com.ar/ http://perso.wanadoo.es/joguar/sxf.htm http://www.xfragil.org/admin/documentos/documento23.pdf http://www.cdc.gov/spanish/especialesCDC/CromosomaX/ http://elmundodelabiologa.blogspot.com.ar/2007/10/sndrome-del-cromosoma-x-frgil-primera.html http://www.svnp.es/Documen/ToralXfragil.htm http://www.slh.wisc.edu/cytogenetics/cases/jan1997/karyo.dot

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