Perspectiva inmunológica en la estratificación del riesgo de parto pretérmino en mujeres saludables

Los procesos inflamatorios asociados con el parto humano aún no se comprenden completamente, no solo porque la brecha entre la inflamación y el inicio del parto ha sido difícil de estudiar, también debido a las dificultades en las metodologías de análisis y al conocimiento limitado sobre el papel de las citocinas durante el embarazo y el parto en el contexto clínico. El objetivo de este estudio es mostrar, a manera de ejemplo, potenciales herramientas de análisis para evaluar el riesgo de un evento (parto pretérmino) utilizando marcadores inmunológicos (citocinas) que poseen cierta complejidad para su aplicación clínica. Se utilizaron los datos de la cohorte prospectiva de mujeres embarazadas de la Ciudad de México: “Pregnancy Research on Inflammation, Nutrition & City Environment: Systematic Analyses”, esta cuenta con mediciones longitudinales de 18 citocinas en exudado cervicovaginal a lo largo del embarazo, además de variables clínicas y demográficas, donde su desenlace principal es la semana de gestación del parto. Aquí, mostramos que el pre-procesamiento de los datos es una característica crucial para el ajuste de modelos estadísticos, como la transformación de variables y el manejo de datos faltantes. Se abordaron dos perspectivas de análisis, el basado en datos y el basado en hipótesis. Respecto al basado en datos, exploramos la utilidad del análisis de clases latentes para la identificación subgrupos no observables en las trayectorias de las concentraciones de citocinas a lo largo del embarazo. En cuanto al basado en hipótesis, utilizamos el modelo “Joint” para probar la hipótesis sobre que un mayor nivel o una mayor tasa de incremento de las concentraciones de citocinas se asocian con un mayor riesgo de parto pretérmino. Ambos enfoques se complementan para una mejor descripción del fenómeno y nos ayudan a la toma de decisiones, a postular teorías o a continuar con otras estrategias de análisis.

Diseño y prueba de terapia génica con vectores adenovirales en tuberculosis experimental

La tuberculosis es la enfermedad bacteriana que causa la mayor morbilidad y mortandad a nivel mundial, es considerada como una enfermedad de la pobreza por lo que tardará muchos años en controlarse y desaparecer de la faz de la tierra. Afecta principalmente a los pulmones, aunque puede afectar cualquier órgano del cuerpo. Existe vacuna, pero es poco eficiente, es posible curarla pero su tratamiento farmacológico es complejo pues consiste en ingerir 4 fármacos por largo tiempo, lo que causa desapego al tratamiento cuya principal consecuencia es la recidiva de la enfermedad y el surgimiento de bacterias multi-drogo resistentes condición que requiere la administración de más medicamentos por mayor tiempo. Es por lo tanto imperativo diseñar nuevos y más eficientes tratamientos, en los que se incluye la inmunoterapia génica. El objetivo del presente escrito es describir nuestro trabajo experimental utilizando diversos vectores adenovirales como una forma de terapia génica probada en modelos murinos de tuberculosis pulmonar, este tipo de tratamiento en general permite acortar significativamente el tiempo de tratamiento al coadyuvar con la antibioticoterapia convencional y con la de segunda línea para tratar la tuberculosis multi-drogo resistentes. Con el auge reciente que ha tenido la terapia génica, nuestra expectativa es que este tipo de terapia pueda ser en el futuro una alternativa en el tratamiento de la enfermedad humana.

La visualización de la transcriptómica espacial en tejidos: fundamentos y nuevos descubrimientos

El avance de las técnicas para estudiar cambios de expresión génica como la hibridación in situ y los microarreglos, seguidos de la secuenciación de genomas y transcriptomas completos han transformado nuestra manera de entender la complejidad de distintos procesos fisiológicos y patológicos. Sin embargo, hasta hace algunos años era difícil estudiar la heterogeneidad celular de un tejido y mucho menos conocer cómo una subpoblación se diferencia hacia un tipo celular u otro. En este sentido, la técnica de secuenciación de RNA de célula única nos ha permitido conocer la diversidad transcriptómica de poblaciones celulares que se creían homogéneas en un tejido. Este conocimiento ha permitido avanzar en el estudio del cáncer, la fisiología del cerebro, el desarrollo embrionario, el cierre de heridas, la regeneración, entre otros. A pesar de ello, los datos de la secuenciación de RNA de célula única no nos permiten conocer la localización de cada subpoblación celular en el tejido, para ello es necesario buscar marcadores específicos de una población y ubicarlos mediante inmunohistoquímica o hibridación in situ de RNA. Ahora la técnica de transcriptómica espacial (e.g Visium de 10x Genomics) nos está permitiendo estudiar los perfiles de expresión génica y la localización de las subpoblaciones celulares que conforman a un tejido al mismo tiempo. En este artículo, explicaremos los fundamentos básicos de la técnica de Visium ya que es una de las tecnologías más recientes, para después dar ejemplos de los avances científicos que se han realizado con ella en diferentes campos de estudio como el cáncer y la cicatrización.

De constantes cinéticas, control metabólico y biología de sistemas

Para la caracterización de una enzima desde un punto de vista cinético, la obtención de parámetros como la K_m, la k_cat y el cociente k_cat /K_m es importante. Con respecto a los dos primeros, su definición es clara. La K_m corresponde a la concentración de sustrato a la cual se alcanza la mitad de la velocidad máxima y la k_cat describe los moles de sustrato que se transforman en producto por unidad de tiempo y por mol de enzima o mol de sitios activos. La k_cat /K_m se ha definido de dos maneras, como constante de especificidad y como eficiencia catalítica. Sin embargo, esta última definición es imprecisa. Una nueva interpretación explica que k_cat /K_m corresponde a la constante de velocidad de la captación del sustrato por una enzima para formar uno o varios complejos productivos.

Así como se caracteriza una enzima y se obtienen sus parámetros cinéticos, con el estudio cuantitativo de una vía metabólica, que forma parte del análisis del control metabólico, se obtiene el grado en el que cada enzima controla el flujo de la vía y esto se realiza a través de los coeficientes de control de flujo, de las elasticidades y de las relaciones que existen entre estos.

Con el fin de explicar los cambios en el flujo de la vía por metabolitos externos, se definieron los coeficientes de respuesta. Por último, el metabolismo intermedio está formado por una gran cantidad de vías metabólicas con un número de todavía mayor de enzimas e intermediarios.

Para analizar la respuesta de una célula a condiciones ambientales, por ejemplo, glucosa, se utiliza una matriz estequiométrica que contiene todas las reacciones que se llevan a cabo en los diferentes compartimentos celulares, un vector de velocidades y se resuelve este sistema maximizando un parámetro, por ejemplo la producción de biomasa.

Coevolución mito-nuclear del reconocimiento de promotores en mamífero

Las proteínas codificadas en el genoma nuclear que interactúan con productos del genoma mitocondrial evolucionan más rápidamente que otros genes. Esto es causado por la alta tasa de mutación del genoma mitocondrial, que presiona al DNA nuclear a adaptarse continuamente.

Durante la transcripción mitocondrial ocurren interacciones entre proteínas codificadas en el genoma nuclear y mitocondrial. Nuestro análisis de datos de RNA-seq muestra los promotores mitocondriales de más del 50% de los mamíferos. Se observa una gran diversidad de secuencias y se  revela un modelo de evolución mito-nuclear casi inexplorado. Nuestro objetivo es entender las bases moleculares del reconocimiento especie-específico de la RNA Polimerasa mitocondrial (mtRNAP) y los dos factores de transcripción (TFAM y TFB2M) para entender sus repercusiones en la evolución mitonuclear y especiación.

Tanto la mtRNAP como TBF2M, pero no TFAM, muestran reconocimiento especie-específico. Interesantemente, la sustitución de sólamente 3 posiciones en el promotor humano con las bases de Sus scrofa (cerdo) permite el reconocimiento del promotor por parte de la maquinaria transcripcional porcina. La especificidad también puede intercambiarse sustituyendo residuos específicos en la mtRNAP. Estos aminoácidos importantes para el reconocimiento son muy divergentes en mamífero, sugiriendo un posible mecanismo de especiación. Nuestras observaciones respaldan otros reportes de la participación de la mtRNAP en incompatibilidad de híbridos.

Nuestros estudios sobre el mecanismo de reconocimiento del promotor revelan la plasticidad de la maquinaria transcripcional mitocondrial, la cual puede adaptarse rápidamente a cambios en el genoma mitocondrial sin perder su capacidad de iniciar la transcripción de forma específica en el promotor.