Vitaminas
Clasificación
Vitaminas Liposolubles
Vitaminas Hidrosolubles
Fuente
A
Vegetales, productos lácteos, hígado
Componente de pigmentos sensibles a la luz. Afecta a la vista y al mantenimiento de la piel
Ceguera nocturna, ceguera permanente, sequedad en la piel
D
Productos lácteos, huevos, aceite de hígado de pescado, luz ultravioleta
Absorción de calcio, formación de los huesos
Raquitismo
E
Margarina, semillas, verduras de hoja verde
Protege contra la oxidación de ácidos grasos y membranas celulares
Anemia
K
Verduras de hoja verde
Coagulador sanguíneo
Inhibición de la coagulación de la sangre
Hidrosoluble
B1 (Tiamina)
Vísceras, cerdo, cereales, legumbres
Metabolismo de los hidratos de carbono. Regulación de las funciones nerviosas y cardiacas
Beriberi (debilidad muscular, mala coordinación e insuficiencia cardiaca)
B2 (Riboflavina)
Productos lácteos, hígado, huevos, cereales, legumbres
Metabolismo
Irritación ocular, inflamación y ruptura de células epidérmicas
B3 (Nicotinamida)
Hígado, carne magra, cereales, legumbres
Reacciones de oxidación-reducción en la respiración celular
Pelagra (dermatitis, diarrea y trastornos mentales)
B5 (Ácido pantoténico)
Productos lácteos, hígado, huevos, cereales, legumbres
Metabolismo
Fatiga, pérdida de coordinación
B6 (Piridoxina)
Cereales, verduras, carnes
Metabolismo de los aminoácidos
Convulsiones, alteraciones en la piel y cálculos renales
B12 (Cobalamina)
Carnes rojas, huevos, productos lácteos
Metabolismo de los ácidos nucleicos
Anemia perniciosa, trastornos neurológicos
Biotina
Carnes, verduras, legumbres
Síntesis de ácidos grasos y metabolismo de aminoácidos
Depresión, fatiga, náuseas
C (Ácido ascórbico)
Cítricos, verduras de hoja verde, tomates
Formación de colágeno en dientes, huesos y tejido conectivo de vasos sanguíneos
Escorbuto (hemorragias y caída de dientes)
Ácido fólico
Alimentos integrales, verduras de hoja verde, legumbres
Metabolismo de los ácidos nucleicos
Anemia, diarrea
Las vitaminas participan en la formación de hormonas, células sanguíneas, sustancias químicas del sistema nervioso y material genético. Las diversas vitaminas no están relacionadas químicamente, y la mayoría de ellas tiene una acción fisiológica distinta. Por lo general actúan como catalizadores, combinándose con las proteínas para crear metabólicamente enzimas activas que a su vez producen importantes reacciones químicas en todo el cuerpo. Sin las vitaminas muchas de estas reacciones tardarían más en producirse o cesarían por completo.
Las vitaminas deben ser aportadas a través de la alimentación, ya que, a excepción de la vitamina D, no pueden ser sintetizadas por el cuerpo humano.
Una dieta bien equilibrada contiene todas las vitaminas necesarias, y la mayor parte de las personas que siguen una dieta así pueden corregir cualquier deficiencia anterior de vitaminas. Sin embargo, las personas que siguen dietas especiales, que sufren de trastornos intestinales que impiden la absorción normal de los nutrientes, o que están embarazadas o dando de mamar a sus hijos, pueden necesitar suplementos especiales de vitaminas para sostener su metabolismo.
CLASIFICACION:
Las 13 vitaminas identificadas se clasifican de acuerdo a su capacidad de disolución en grasa (vitaminas liposolubles) o en agua (vitaminas hidrosolubles).
Las vitaminas liposolubles, A, D, E y K, suelen consumirse junto con alimentos que contienen grasa y, debido a que se pueden almacenar en la grasa del cuerpo, no es necesario tomarlas todos los días. Las vitaminas hidrosolubles, las ocho del grupo B y la vitamina C, no se pueden almacenar y, por tanto, se deben consumir con frecuencia, preferiblemente a diario (a excepción de algunas vitaminas B, como veremos después).
Vitaminas Liposolubles:
VITAMINA A
Afecta a la formación y mantenimiento de la piel, membranas mucosas, huesos y dientes, a la vista y a la reproducción.
Uno de los primeros síntomas de insuficiencia es:
Ceguera nocturna (dificultad en adaptarse a la oscuridad).
Excesiva sequedad en la piel
Falta de secreción de la membrana mucosa, lo que produce susceptibilidad a la invasión bacteriana,
Sequedad en los ojos debido al mal funcionamiento del lagrimal.
El cuerpo obtiene la vitamina A de dos formas:
Fabricándola a partir de los carotenos, precursores de la vitamina A, que se encuentran en vegetales como la zanahoria, el brécol, la calabaza, las espinacas, la col y la batata.
Absorbiéndola ya lista de organismos que se alimentan de vegetales. La vitamina A se encuentra en la leche, la mantequilla, el queso, la yema de huevo, el hígado y el aceite de hígado de pescado.
El exceso de vitamina A puede interferir en:
En el crecimiento
Detener la menstruación
Perjudicar los glóbulos rojos de la sangre
Producir erupciones cutáneas
Jaquecas
Náuseas
Ictericia.
VITAMINA D
Estas vitaminas son necesarias para la formación normal de los huesos y para la absorción de calcio y fósforo.
También protegen los dientes y huesos contra los efectos del bajo consumo de calcio, haciendo un uso más efectivo del calcio y el fósforo.
Llamadas también "vitaminas solares", las vitaminas D se obtienen de la yema de huevo, los aceites de hígado de pescado, el atún y la leche enriquecida con estas vitaminas.
También se fabrican en el cuerpo cuando los esteroles, que se encuentran en muchos alimentos, se desplazan a la piel y reciben la radiación solar.
La insuficiencia de estos compuestos, denominada raquitismo.
El raquitismo se caracteriza por deformidad de la caja torácica y el cráneo y por piernas arqueadas, todo ello producido por la mala absorción de calcio y fósforo en el cuerpo.
Su consumo excesivo puede causar:
Intoxicación vitamínica
Daños al riñón
Letargia
Pérdida de apetito.
VITAMINA E
La carencia de esta vitamina puede originar:
Esterilidad
Provoca en el macho la aparición de lesiones en el tejido testicular,
En las hembras impide completar la gestación.
Esta vitamina participa en la formación de glóbulos rojos, músculos y otros tejidos y en la prevención de la oxidación de la vitamina A y las grasas.
Se encuentra en aceites vegetales, germen de trigo, hígado y verduras de hoja verde. Aunque la vitamina E se aconseja popularmente para gran variedad de enfermedades, no hay pruebas sustanciales que respalden estas afirmaciones.
se almacena en el cuerpo
La sobredosis de vitamina E tienen menos efectos tóxicos que las de otras vitaminas liposolubles.
VITAMINA K
necesaria para la coagulación de la sangre.
Ayuda a la formación de la protrombina, enzima necesaria para la producción de fibrina en la coagulación.
Las fuentes más ricas en vitamina K son la alfalfa y el hígado de pescado, que se emplean para hacer preparados con concentraciones de esta vitamina.
Las fuentes dietéticas incluyen todas las verduras de hoja verde, la yema de huevo, el aceite de soya y el hígado.
Para un adulto sano, una dieta normal y la síntesis bacteriana en el intestino suele ser suficiente para abastecer el cuerpo de vitamina K y protrombina.
Las alteraciones digestivas pueden provocar una mala absorción de vitamina K y deficiencias en la coagulación de la sangre.
VITAMINA H
La biotina o vitamina H es indispensable para el crecimiento de numerosos microorganismos.
Interviene en la liberación de energía procedente de los hidratos de carbono y en la formación de ácidos grasos.
Una cierta cantidad de esta vitamina es sintetizada por las bacterias intestinales.
Los huevos crudos contienen una proteína, denominada avidina, que impide la absorción intestinal de biotina.
Otras fuentes de esta vitamina son los cereales, los vegetales, la leche y el hígado.
Vitaminas Hidrosolubles
LAS VITAMINAS B
Conocidas también con el nombre de complejo vitamínico B
Son sustancias frágiles, solubles en agua, varias de las cuales son sobre todo importantes para metabolizar los hidratos de carbono o glúcidos.
Vitamina B1
La tiamina o vitamina B1, una sustancia cristalina e incolora, actúa como catalizador en el metabolismo de los hidratos de carbono, permitiendo metabolizar el ácido pirúvico y haciendo que los hidratos de carbono liberen su energía.
La tiamina también participa en la síntesis de sustancias que regulan el sistema nervioso.
La insuficiencia de tiamina produce:
Beriberi, una enfermedad que se caracteriza por parálisis, atrofia muscular, inflamación del corazón y calambres en las piernas y, en casos graves, incluso ataque al corazón y muerte.
Muchos alimentos contienen tiamina, pero pocos la aportan en cantidades importantes. Los alimentos más ricos en tiamina son la carne de cerdo, las vísceras (hígado, corazón y riñones), la levadura de cerveza, las carnes magras, los huevos, los vegetales de hoja verde, la cascarilla de los cereales, el germen de trigo, las bayas, los frutos secos y las legumbres.
Al moler los cereales se les quita la parte del grano más rica en tiamina, de ahí la probabilidad de que la harina blanca y el arroz blanco refinado carezcan de esta vitamina.
La práctica, bastante extendida, de enriquecer la harina y los cereales ha eliminado en parte el riesgo de una insuficiencia de tiamina, aunque aún se presenta en alcohólicos que sufren deficiencias en la nutrición.
Vitamina B2
La riboflavina o vitamina B2, al igual que la tiamina, actúa como coenzima
debe combinarse con una porción de otra enzima para ser efectiva en el metabolismo de los hidratos de carbono, grasas y especialmente en el metabolismo de las proteínas que participan en el transporte de oxígeno.
También actúa en el mantenimiento de las membranas mucosas.
La insuficiencia de riboflavina puede complicarse si hay carencia de otras vitaminas del grupo B.
Síntomas:
Lesiones en la piel, en particular cerca de los labios y la nariz,
Alteraciones en la médula ósea. Las mejores fuentes de riboflavina son el hígado, la leche, la carne, las espinacas, los huevos, los cereales enteros y enriquecidos, la pasta, el pan y las setas.
Vitamina B3
La nicotinamida o vitamina B3, vitamina del complejo B cuya estructura responde a la amida del ácido nicotínico o niacina, funciona como coenzima para liberar la energía de los nutrientes.
Se conoce como vitamina PP.
La insuficiencia de niacina o ácido nicotínico produce pelagra.
Síntomas:
Erupción parecida a una quemadura solar
Lengua roja e hinchada
Diarrea
Confusión mental
Irritabilidad
Cuando se ve afectado el sistema nervioso central, depresión y trastornos mentales.
Las mejores fuentes de niacina son el hígado, la carne, el salmón y el atún enlatado, los cereales enteros o enriquecidos, las legumbres y los frutos secos.
El cuerpo también fabrica niacina a partir del aminoácido triptófano.
En grandes cantidades:
Reduce los niveles de colesterol en la sangre,
Puede ser perjudiciales para el hígado.
Vitamina B6
La piridoxina o vitamina B6 es necesaria para la absorción y el metabolismo de aminoácidos.
También actúa en la utilización de grasas del cuerpo y en la formación de glóbulos rojos o eritrocitos.
La insuficiencia de piridoxina se caracteriza por:
Alteraciones en la piel
Grietas en la comisura de los labios
Lengua repapilada
Convulsiones
Mareos
Náuseas
Anemia
Cálculos renales.
Las mejores fuentes de piridoxina son los cereales, el pan, el hígado, el aguacate, las espinacas, las judías verdes (ejotes) y el plátano.
La cantidad de piridoxina necesaria es proporcional a la cantidad de proteína consumida.
Vitamina B12
La cobalamina o vitamina B12
Conocida como cianocobalamina
Es necesaria en cantidades ínfimas para la formación de nucleoproteínas, proteínas y glóbulos rojos, y para el funcionamiento del sistema nervioso.
La insuficiencia de cobalamina se debe con frecuencia a:
La incapacidad del estómago para producir una glicoproteína (factor intrínseco) que ayuda a absorber esta vitamina.
El resultado es una anemia perniciosa
con síntomas de mala producción de glóbulos rojos, síntesis defectuosa de la mielina (vaina nerviosa) y pérdida del epitelio (cubierta membranosa) del tracto intestinal.
La cobalamina se obtiene sólo de fuentes animales: hígado, riñones, carne, pescado, huevos y leche.
Los alimentos vegetales son muy pobres en cobalamina, por lo que a las personas que siguen una dieta vegetariana se les recomienda tomar suplementos de esta vitamina.
Otras vitaminas del grupo B
El ácido fólico o folacina es una coenzima necesaria para la formación de proteínas estructurales y hemoglobina
su insuficiencia en los seres humanos es muy rara.
El ácido fólico es efectivo en el tratamiento de ciertas anemias y la psilosis.
Se encuentra en vísceras de animales, verduras de hoja verde, legumbres, frutos secos, germen de trigo y levadura de cerveza.
El ácido fólico se pierde en los alimentos conservados a temperatura ambiente y durante la cocción.
El ácido fólico se almacena en el hígado y no es necesario ingerirlo diariamente.
El ácido pantoténico, otra vitamina B, forma parte de la estructura de la coenzima A, importante en varias fases del metabolismo de los hidratos de carbono, las grasas y las proteínas.
Las fuentes más abundantes de este elemento son los huevos, el hígado, la levadura, los cereales y las verduras.
VITAMINA C (ÁCIDO ASCÓRBICO)
Es importante en la formación y conservación del colágeno, la proteína que sostiene muchas estructuras corporales y que representa un papel muy importante en la formación de huesos y dientes.
Favorece la absorción de hierro procedente de los alimentos de origen vegetal.
El escorbuto es la clásica manifestación de insuficiencia grave de ácido ascórbico.
* Sus síntomas se deben a la pérdida de la acción cimentadora del colágeno:
Hemorragias
Caída de dientes y
Cambios celulares en los huesos de los niños.
El ácido ascórbico previene la formación de nitrosaminas (tumores)
Aunque el ácido ascórbico no utilizado se elimina rápidamente por la orina
Las dosis largas y prolongadas pueden derivar:
Formación de cálculos en la vejiga y el riñón
Interferencia en los efectos de los anticoagulantes
Destrucción de la vitamina B12
Pérdida de calcio en los huesos.
La vitamina C se encuentra en cítricos, fresas frescas, pomelo (toronja), piña y guayaba. Buenas fuentes vegetales son el brécol, las coles de Bruselas, los tomates, las espinacas, los pimientos verdes, el repollo y los nabos.
Fuente:
Encarta 2005
Bioquímica
Escuela de Enfermería
Marzo 2005
Silvia Martínez
silvia_mtz2003@yahoo.com.mx
Informacion a alumnos relacionada con guias , documentos, información actualizada. Comentarios sobre actualidad cientifica.Contactos relacionados con Educación.
noviembre 04, 2005
noviembre 01, 2005
Historia de la Gripe Avaria
(artículo para alumnos cuarto medio C Andino)
CRONOLOGÍA DE LA INFECCIÓN
Historia de la gripe aviaria
ÁNGELES LÓPEZ
La gripe de las aves es una enfermedad infecciosa originada por el virus de la gripe tipo A. Esta enfermedad, que fue por primera vez identificada en Italia hace 100 años, afecta a los animales de todo el mundo.
Todas las aves son susceptibles a esta infección, aunque se cree que algunas especies son más resistentes. En estos animales la enfermedad puede desarrollarse de varias formas, unas más benignas que otras. La mortal se caracteriza por un comienzo súbito, un grave empeoramiento y una muerte rápida, con una mortalidad que se acerca al 100%.
Son 15 los subtipos del virus de la gripe que infectan a las aves, aunque los que han provocado más daño son los subtipos H5 y H7 de los virus A.
Los patos migratorios son el lugar natural donde los virus de la gripe residen, siendo estas aves más resistentes a la infección. En cambio, las aves de corral como pollos y pavos, son particularmente susceptibles al más grave de los subtipos. La causa más frecuente de estas epidemias es, por tanto, un contacto directo entre las aves migratorias y las de corral.
Durante 1983 y 1984, se produjo una epidemia en Estados Unidos originada por el subtipo H5N2 que, aunque inicialmente causó una baja mortalidad, en los siguientes seis meses dio lugar a una tasa de mortalidad del 90%. Para controlar el brote, se destruyeron más de 17 millones de aves con un coste de 65 millones de dólares.
Estos virus son altamente contagiosos. El mecanismo de transmisión de granja a granja es siempre el mismo: equipos contaminados, vehículos, alimentos, jaulas y ropa. Estos microorganismos altamente patógenos pueden sobrevivir durante largos periodos en el medio ambiente, especialmente cuando las temperaturas son bajas. Medidas sanitarias rigurosas en estas granjas pueden, sin embargo, conferir algún grado de protección.
Si no hay protocolos sobre vigilancia y control de estos brotes, las epidemias pueden prologarse durante años. Por ejemplo, una epidemia del H5N2 que comenzó en México en 1992 con un grado bajo de malignidad se tornó altamente mortal y no fue controlada hasta 1995.
El virus de la gripe está continuamente cambiando su composición genética. Esto le permite una mayor inmunidad y que las vacunas no sean completamente eficaces. Hay condiciones que favorecen estas alteraciones genéticas y que involucran a humanos que viven en una estrecha proximidad a aves de corral y cerdos. Estos últimos son susceptibles al contagio tanto de virus aviarios como de mamíferos, incluyendo cepas humanas, y son en ellos donde se pueden mezclar los virus e intercambiar material genético de virus humanos y de aves, dando lugar a un nuevo subtipo. Aunque otra teoría es que puede ser el mismo hombre el que sirva de 'recipiente' donde se unan estos microorganismos.
Infección en humanos
El primer caso humano afectado por la gripe A, del subtipo H5N1, se dio en Hong Kong en mayo de 1997. Anteriormente, se pensaba que este tipo de virus sólo existía entre especies aviarias. En diciembre de ese mismo año, ese microorganismo había infectado a 18 personas y seis habían muerto. Un estudio, realizado a comienzos de ese mismo mes, detectó que la mayoría de los pacientes infectados por el H5N1 contrajeron el virus directamente de pájaros y pollos, que también estaban contagiados por el mismo tipo de virus de la gripe. El gobierno de Hong Kong en ese momento ordenó sacrificar alrededor de 1,5 millones de aves de corral y pollos.
La evidencia indica que una nueva cepa pandémica en humanos normalmente está acompañada por un virus de la gripe similar en animales, lo que sugiere que éstos pueden ser idóneos para albergar nuevos microorganismos.
Una nueva alarma se produjo en febrero de 2003 cuando un brote de gripe aviar H5N1 en Hong Kong dio lugar a dos casos y una muerte en miembros de una familia que recientemente había viajado al sureste de China. Otro niño de la familia había muerto durante la visita, aunque la causa de la muerte no se supo.
En la misma fecha, en Holanda se produjo otro brote altamente patógeno de gripe aviaria, esta vez originada por el H7N7 y que provocó la muerte de un veterinarios dos meses después. También originó 83 casos de enfermedades leves en personas. Algo similar a lo que ocurrió en 1999 y en 2003 en Hong Kong, donde primero el subtipo H9N2 dio lugar a dos casos leves en niños y después el H9N2 infectó a uno sólo.
El caso más reciente es el que ahora se ha desarrollado en Vietnam donde las pruebas de laboratorio han confirmado la presencia del subtipo H5N1 en personas con enfermedad respiratoria.
Generalidades sobre la gripe
Los primeros datos que tenemos sobre la gripe datan del año 412 antes de Cristo cuando Hipócrates describió un brote de esta enfermedad. Hoy en día se conocen varios tipos de virus de la gripe: A, B y C. El primero es el más contagioso, a él se le atribuyen millones de muertes y gran número de pandemias.
La llamada 'gripe española' fue la epidemia más grave conocida y tuvo su origen en España en 1918. Esta infección fue responsable de más de 20 millones de muertes en todo el mundo. Aunque en aquel momento no se podían aislar los virus, según estudios retrospectivos parece que el agente causante de esta gripe fue el virus A, concretamente una variante, el subtipo H1N1 del cerdo.
La segunda gran epidemia de la era moderna se produjo en 1956 y tuvo su origen nuevamente en el virus de la gripe A, en este caso el subtipo H2N2. Desde esa fecha, epidemias no tan graves originadas por diversos subtipos (H1N1, H3N2) del virus de la gripe A y del B se han producido por todo el mundo.
En todo el mundo, existen 110 centros designados por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para seguir la gripe, cuatro de ellos sirven de referencia internacional: Atlanta, en Estados Unidos; Londres, en el Reino Unido; Melbourne, en Australia, y Tokio, en Japón. Todos ellos contribuyen en confirmar los diagnósticos mientras que la vigilancia de emergencias se realiza en Hong Kong y el en sureste de China.
Cada año a mediados de febrero, la OMS convoca una reunión donde asisten los representantes de los cuatro centros de referencia, laboratorios e investigadores para predecir cuál cepa del virus de la gripe predominará en el próximo año, en base a la información obtenida por su sistema de vigilancia de la gripe.
CRONOLOGÍA DE LA INFECCIÓN
Historia de la gripe aviaria
ÁNGELES LÓPEZ
La gripe de las aves es una enfermedad infecciosa originada por el virus de la gripe tipo A. Esta enfermedad, que fue por primera vez identificada en Italia hace 100 años, afecta a los animales de todo el mundo.
Todas las aves son susceptibles a esta infección, aunque se cree que algunas especies son más resistentes. En estos animales la enfermedad puede desarrollarse de varias formas, unas más benignas que otras. La mortal se caracteriza por un comienzo súbito, un grave empeoramiento y una muerte rápida, con una mortalidad que se acerca al 100%.
Son 15 los subtipos del virus de la gripe que infectan a las aves, aunque los que han provocado más daño son los subtipos H5 y H7 de los virus A.
Los patos migratorios son el lugar natural donde los virus de la gripe residen, siendo estas aves más resistentes a la infección. En cambio, las aves de corral como pollos y pavos, son particularmente susceptibles al más grave de los subtipos. La causa más frecuente de estas epidemias es, por tanto, un contacto directo entre las aves migratorias y las de corral.
Durante 1983 y 1984, se produjo una epidemia en Estados Unidos originada por el subtipo H5N2 que, aunque inicialmente causó una baja mortalidad, en los siguientes seis meses dio lugar a una tasa de mortalidad del 90%. Para controlar el brote, se destruyeron más de 17 millones de aves con un coste de 65 millones de dólares.
Estos virus son altamente contagiosos. El mecanismo de transmisión de granja a granja es siempre el mismo: equipos contaminados, vehículos, alimentos, jaulas y ropa. Estos microorganismos altamente patógenos pueden sobrevivir durante largos periodos en el medio ambiente, especialmente cuando las temperaturas son bajas. Medidas sanitarias rigurosas en estas granjas pueden, sin embargo, conferir algún grado de protección.
Si no hay protocolos sobre vigilancia y control de estos brotes, las epidemias pueden prologarse durante años. Por ejemplo, una epidemia del H5N2 que comenzó en México en 1992 con un grado bajo de malignidad se tornó altamente mortal y no fue controlada hasta 1995.
El virus de la gripe está continuamente cambiando su composición genética. Esto le permite una mayor inmunidad y que las vacunas no sean completamente eficaces. Hay condiciones que favorecen estas alteraciones genéticas y que involucran a humanos que viven en una estrecha proximidad a aves de corral y cerdos. Estos últimos son susceptibles al contagio tanto de virus aviarios como de mamíferos, incluyendo cepas humanas, y son en ellos donde se pueden mezclar los virus e intercambiar material genético de virus humanos y de aves, dando lugar a un nuevo subtipo. Aunque otra teoría es que puede ser el mismo hombre el que sirva de 'recipiente' donde se unan estos microorganismos.
Infección en humanos
El primer caso humano afectado por la gripe A, del subtipo H5N1, se dio en Hong Kong en mayo de 1997. Anteriormente, se pensaba que este tipo de virus sólo existía entre especies aviarias. En diciembre de ese mismo año, ese microorganismo había infectado a 18 personas y seis habían muerto. Un estudio, realizado a comienzos de ese mismo mes, detectó que la mayoría de los pacientes infectados por el H5N1 contrajeron el virus directamente de pájaros y pollos, que también estaban contagiados por el mismo tipo de virus de la gripe. El gobierno de Hong Kong en ese momento ordenó sacrificar alrededor de 1,5 millones de aves de corral y pollos.
La evidencia indica que una nueva cepa pandémica en humanos normalmente está acompañada por un virus de la gripe similar en animales, lo que sugiere que éstos pueden ser idóneos para albergar nuevos microorganismos.
Una nueva alarma se produjo en febrero de 2003 cuando un brote de gripe aviar H5N1 en Hong Kong dio lugar a dos casos y una muerte en miembros de una familia que recientemente había viajado al sureste de China. Otro niño de la familia había muerto durante la visita, aunque la causa de la muerte no se supo.
En la misma fecha, en Holanda se produjo otro brote altamente patógeno de gripe aviaria, esta vez originada por el H7N7 y que provocó la muerte de un veterinarios dos meses después. También originó 83 casos de enfermedades leves en personas. Algo similar a lo que ocurrió en 1999 y en 2003 en Hong Kong, donde primero el subtipo H9N2 dio lugar a dos casos leves en niños y después el H9N2 infectó a uno sólo.
El caso más reciente es el que ahora se ha desarrollado en Vietnam donde las pruebas de laboratorio han confirmado la presencia del subtipo H5N1 en personas con enfermedad respiratoria.
Generalidades sobre la gripe
Los primeros datos que tenemos sobre la gripe datan del año 412 antes de Cristo cuando Hipócrates describió un brote de esta enfermedad. Hoy en día se conocen varios tipos de virus de la gripe: A, B y C. El primero es el más contagioso, a él se le atribuyen millones de muertes y gran número de pandemias.
La llamada 'gripe española' fue la epidemia más grave conocida y tuvo su origen en España en 1918. Esta infección fue responsable de más de 20 millones de muertes en todo el mundo. Aunque en aquel momento no se podían aislar los virus, según estudios retrospectivos parece que el agente causante de esta gripe fue el virus A, concretamente una variante, el subtipo H1N1 del cerdo.
La segunda gran epidemia de la era moderna se produjo en 1956 y tuvo su origen nuevamente en el virus de la gripe A, en este caso el subtipo H2N2. Desde esa fecha, epidemias no tan graves originadas por diversos subtipos (H1N1, H3N2) del virus de la gripe A y del B se han producido por todo el mundo.
En todo el mundo, existen 110 centros designados por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para seguir la gripe, cuatro de ellos sirven de referencia internacional: Atlanta, en Estados Unidos; Londres, en el Reino Unido; Melbourne, en Australia, y Tokio, en Japón. Todos ellos contribuyen en confirmar los diagnósticos mientras que la vigilancia de emergencias se realiza en Hong Kong y el en sureste de China.
Cada año a mediados de febrero, la OMS convoca una reunión donde asisten los representantes de los cuatro centros de referencia, laboratorios e investigadores para predecir cuál cepa del virus de la gripe predominará en el próximo año, en base a la información obtenida por su sistema de vigilancia de la gripe.
octubre 24, 2005
Actividad en CUBA
Entre el 18 y 22 de octubre del presente año, me correspondio participar en IV taller EDUCAMBIE, que se realizo en Matanzas, CUBA. Fue una experiencia muy grata , en la cual comparti con gente muy simpatica. Tuvimos algunos pormenores por el huracan Wilma, pero a Dios gracia no nos afecto mucho.
Mas adelante hare más comentarios.
Roberto Parra
Mas adelante hare más comentarios.
Roberto Parra
octubre 07, 2005
Bioinsecticida
Producción de bioinsecticida a base de bacillus thuringiensis; Minirevisión
Resumen
Introducción
Aspectos generales de bacillus thuringiensis
Mecanismo de acción de la delta-endotoxina
Aspectos relacionados con la producción de bth
Referencias
RESUMEN
La bacteria Bacillus thuringiensis (Bth), es un bacilo gram-positivo que produce durante la esporulación un cristal de proteína tóxico para insectos plaga conocido también como delta-endotoxina, el objetivo del presente trabajo fue realizar una breve revisión sobre algunos aspectos relacionados con la producción del bioinsecticida a base de Bth, que involucra el diseño de medios de cultivo con materia prima barata, que aumenten la calidad tóxica de los cristales y por tanto mejoren la calidad bioinsecticida para el control de insectos-plaga.
Palabras clave : Bacillus thuringiensis, delta-endotoxina, substratos baratos, cristales, toxicidad, bioensayo.
INTRODUCCION
Las plagas tanto urbanas como rurales son una amenaza constante para la salud y la calidad de vida humana (Dulmage, et al., l990), son también la causa de pérdidas económicas; como en el caso del tabaco, afectado mundialmente por el insecto Lasioderma serricorne lo que disminuye su valor comercial (Kaelin , et al., l994).Hasta ahora la única forma eficaz de controlar estos insectos plaga se basa en la aplicación de pesticidas químicos, aunque ello trae en consecuencia problemas ecológicos; por tanto el uso irracional de los agroquímicos ha sido causa de contaminación ambiental, en especial a finales de la segunda guerra mundial con el surgimiento de plaguicidas de origen órgano-sintético, que al desequilibrar el balance ecológico, han disminuido la biodiversidad, mientras que sus residuos tóxicos han contaminado los alimentos e inducido resistencia en los insectos plaga (Dulmage. et al., l990 ; Karamanlidou, et al., l991 y Badii, et al., l996),en la actualidad 500 insectos son resistentes a uno o mas pesticidas y el numero puede aumentar notablemente en pocos años (Rowe y Margaritis, 1987 citados por Macías, 1995). Una posible alternativa para solucionar este problema es el control biológico, definido como el uso de un organismo natural o modificado genéticamente y/o sus productos para reducir los efectos de insectos plaga (Galán et al., l996). Ignoffo y Hink , citados por Badii en l996 , reportan la existencia de más de 1500 especies de microorganismos entomopatógenos con potencial para el control microbiano de insectos, en relación a su diversidad se señalan: hongos, virus, protozoarios y bacterias , en donde las últimas son las de mayor importancia. De las bacterias la más sobresaliente pertenece al género Bacillus. Falcón citado por Badii en 1996, clasificó a las bacterias en dos grupos a) las esporuladas y b) las no esporuladas. En donde las bacterias entomotóxicas con mayor potencial para la producción de bioinsecticida es Bacillus thuringiensis (Bth), la que más se ha explotado comercialmente, mientras que en segundo lugar se ubica a B. popillae y más recientemente B. sphaericus y B. morati que tiene valor reconocido en el control de plagas urbanas como los mosquitos, vectores de paludismo, dengue, etc. (Badii, et al., 1996).
ASPECTOS GENERALES DE Bacillus thuringiensis
La bacteria Bacillus thuringiensis (Bth) es un bacilo gram-positivo, flagelado y esporulado que se caracteriza por la formación de un cuerpo paraesporal o cristal de proteína, conocido como delta-endotoxina, estos cristales se forman durante la esporulación y tienen actividad tóxica para larvas de insectos (Shieh, l988). A Bth se le considera cosmopolita, pues sus esporas se han aislado de suelo (Meadows, et al., l992) , de larvas de insectos enfermos (Kaelin P., et al., 1994), de productos almacenados (Karamanlidou, et al., 1991), y hojas de arboles (Meadows, et al., 1992; Sanchez-Yáñez y Peña-Cabriales, 1995), aunque es más frecuente aislarla de productos almacenados, pues las condiciones ambientales del almacén permiten la persistencia de sus esporas (Martinez y Sánchez- Yáñez,1998) incluyendo la rizosfera de plantas (Medrano, et al., 1998).
La delta-endotoxina puede variar en tamaño y en forma, ya que según la variedad de Bth, pueden producir en el medio de cultivo más de una forma de cristales ; Kaelin et al., l994, mencionan que encontraron cristales de formas romboidal (de proteínas de 65 kDa), de tipo amorfo entre (130 y 140 kDa) y heterogéneo (de aproximadamente 63 kDa) y también de la clase bipiramidal (l30 y 65 kDa ) . Mientras Karamanlidou, et al., 1991, reportan el aislamiento de cristales irregulares, cuboidales, bipiramidales y esféricos, aunque Meadows, et al., 1992, señalan que la forma más común es la bipiramidal. Mientras que Kaelin, et al., l994, proponen una forma de clasificación de los cristales más práctica en base a su espectro de actividad insecticida, en donde los cristales tipo Cry I son tóxicos
para lepidópteros, los Cry II para lepidópteros y dípteros, los tipo Cry III para coleópteros y
los Cry IV para dípteros.
MECANISMO DE ACCION DE LA DELTA-ENDOTOXINA
Cuando el cristal es ingerido por un insecto susceptible en fase larvaria llega a su intestino medio, se disuelve por la acción de los jugos intestinales a pH alcalino, aquí la delta-endotoxina sufre una proteolisis enzimática y da origen a la toxina activa, la cual se une a un receptor específico de las membranas epiteliales de las células del intestino, lo que genera poros que desequilibran su balance osmótico y provocan la lisis celular de esta parte
del aparato digestivo, posteriormente causa diarrea y vómitos en el insecto, lo que puede
provocar eventualmente su muerte por una deshidratación severa (Hugutte,l989, citado por
Leal 1995; Shieh, 1988).
ASPECTOS RELACIONADOS CON LA PRODUCCIÓN DE Bth
La selección de un aislado silvestre de Bth y su capacidad efectiva para producir cristales tóxicos y posible manipulación genética para mejorarla, al igual que sus requerimientos nutricionales, son aspectos fundamentales en la producción del bioinsecticida a base de esta bacteria; una etapa clave en el proceso de escalonamiento masivo para la producción de la delta-endotoxina, y su posterior formulación y aplicación a nivel de campo (Reicheldelfer, 1981). Por lo que es necesario un diseño adecuado de un medio de cultivo (o de fermentación) apto para el crecimiento, esporulación y formación de los cristales de Bth (Galán, et al., 1996), pues de ello depende la calidad tóxica del cristal; en ese sentido el medio de fermentación debe contener una fuente de carbono, de nitrógeno orgánico y sales minerales que en balance estimulen el crecimiento, la esporulación y la producción de cristales altamente tóxicos. En términos del tipo de constituyentes, la fuente de carbono (C) orgánica más empleadas son: la glucosa, el almidón y secarosa, reconocidas como esenciales para la síntesis de cristales, aunque Couch y Ross en 1980, al utilizar como fuente de C materias primas baratas, como productos de maíz hidrolizado (almidón y dextrinas), al igual que Murga en 1983 jugo de agave y melaza de caña (fructosa), excelentes resultados sobre la esporulación y calidad tóxica del cristal. Cabe mencionar que
la melaza de caña se considera una materia prima adecuada como fuente de C, de bajo costo con efectos positivos sobre la toxicidad de la delta-endotoxina (Aronson, et al.,1971). Es claro que la ausencia de una fuente adecuada de C para Bth, causa una disminución en la producción de esporas y en la formación y calidad de la deltaendotoxina.
En el caso de fuentes de Nitrógeno (N) : Se ha reportado que Bth requiere de aminoácidos esenciales y otras formas orgánicas de nitrógeno durante su fase de crecimiento y durante la esporulación (Galán, et al., 1996), en general en los medios de cultivo comerciales se han empleado proteínas de semilla y/o agua de cocimiento de maíz, otras alternativas más baratas han sido obtenidas de fuentes naturales como la harina de pescado, de la semilla de algodón, o de leguminosas como la soya, el garbanzo, la haba, el cacahuate y las lentejas, o bien de líquido de remojo de maíz; de residuos de levadura, de sangre de res, del suero de queso y productos secundarios de la industria láctea, esta clase de materia prima estimula la biosíntesis de la delta-endotoxina con alta actividad insecticida (Couch y Ross, 1980; Salama, et al., 1983). Para los minerales se ha señalado al Mn+2, K+1, Ca+2 y Zn+2 como elementos componentes necesarios en el medio de fermentación para la producción de la delta-endotoxina (Galán, et al., 1996). Dulmage (1970), reportó el aislamiento de un Bth que en un medio que contiene dextrosa, extracto de levadura K2HPO4 y KH2PO4 presentó los mejores niveles en la producción de la delta-endotoxina y recomiendò el uso de substratos baratos como harina de semilla de algodón y harina de soya; Goldberg (1980) describió un medio de fermentación con glucosa, peptona de soya, extracto de levadura y líquido de remojo de maíz y sales minerales del tipo: KCl, (NH4 )2 SO4 , H PO4 , Mg SO4 , CuCl2 , FeSO4, ZnSO4 y MnSO4 , con el que logró un alto rendimiento en la esporulación y cristales tóxicos de excelente calidad. Por lo anterior, los medios de cultivo para Bth deben contener sales minerales para la síntesis de energía, estimular el crecimiento y la esporulación, y factores de crecimiento como: extracto de levadura (como una fuente de vitaminas del complejo B), pues su omisión retarda la esporulación y reduce la formación de cristales y en consecuencia la toxicidad del complejo espora/cristal (Dulmage, 1981). Goldberg, en 1980, observó un claro incremento en la producción de esporas al adicionar extracto de levadura a un medio de cultivo enriquecido (mencionado anteriormente). Para Bth , la combinación de factores nutricionales orgánicos e inorgánicos es esencial en la síntesis de la delta-endotoxina de alta toxicidad, así que el uso de materiales de bajo costo como componentes del medio de cultivo, es básico en la optimización del proceso de producción bioinsecticidas a base de Bth. En consecuencia para el diseño de medios de cultivo o fermentación sugiere 1) que sus componentes sean fácil de manejar o que no requieran pretratamiento; 2) que permitan optimizar el crecimiento de la bacteria sin afectar negativamente la calidad de la delta-endotoxina; 3) que sean baratos y abundantes (Dharmsthini, et al., 1985) y 4) y sean de fácil adquisición en la localidad (Dulmage H.T., l990). Es importante señalar que una formula basada en la combinación de nutrientes para una variedad de Bth, no necesariamente es adecuada para otra variedad, por lo que la calidad de la delta-endotoxina depende tanto del medio de cultivo como del aislado de Bth utilizado (Dulmage, 1970). Aunque obviamente, el diseño del medio y la bacteria no son los únicos aspectos involucrados en la producción del bioinsecticida, existen otras variables que deben considerarse en el proceso de la fermentación como: la temperatura óptima de crecimiento de Bth oscila entre los 28 y 32ºC; la cantidad de oxigeno suministrado a la bacteria, la velocidad de agitación para asegurar un suministro de oxigeno adecuado en el medio de cultivo y evitar la acumulación del calor y evitar la inhibición o reducción de la calidad tóxica de los cristales; así como el pH inicial óptimo de entre 6.8-7.2 (Galán, et al., 1996), ya que al oxidar los carbohidratos produce ácidos orgánicos, lo que se soluciona con neutralización con álcali (Dulmage, et al., 1990). En síntesis en la tabla 1 se presentan algunos de los substratos o materias baratas que se pueden utilizar en la formulación de medios de cultivo adecuados para la producción de la delta-endotoxina a base de Bth..
Modificada de Dulmage 1990. * Probados con excelentes resultados. El resto no lo han
sido o sin resultados aceptables, pero pueden ser útiles en combinación con otros substratos.
Hasta ahora se ha abordado el tema de la fermentación a nivel de laboratorio, pero para la producción del bioinsecticida a una escala mayor es necesario un proceso de escalonamiento. El escalonamiento se define como el conjunto de técnicas y métodos empleados para transferir a una escala mayor (escalamiento ascendente) o menor (escalamiento descendente) un microorganismo o un producto biológico como la deltaendotoxina y, determinar su factibilidad económica en un proceso industrial. En el
escalamiento se requiere el uso combinado e integrado de métodos y principios de ingeniería química, bioquímica, microbiología y genética ( Blakebrought y Moresi, 1981 ;
Jain y Buckland, 1988). Los estudios de laboratorio y de planta piloto son útiles para definir las operaciones unitarias de mayor importancia en el proceso de escalamiento, como en el caso del bioinsecticida a base de Bth, en donde el diseño del medio de cultivo es esencial en la optimización de la producción del complejo espora-cristal, también es necesario un diseño experimental a nivel de fermentador, el cual en función de su capacidad, el equipo instalado y los recursos disponibles, hará posibles la obtención de altamente cristales tóxicos de Bth. (Medrano y Galán, 1996).
En conclusión, la síntesis de bioinsecticidas a base de Bacillus thuringiensis, es un proceso que requiere de medios de fermentación o de cultivo elaborados con materias primas de bajo costo, paro que no afecte su calidad tóxica; el diseño de un medio de cultivo para la síntesis de la delta-endotoxina se logra mediante la combinación inteligente de fuente de carbono, nitrógeno y minerales, este medio de cultivo no necesariamente será el mismo para otras variedades o aislados de la bacteria, pues Bth sintetiza cristales diferentes en forma, tamaño y toxicidad, en función del medio de cultivo y la variedad utilizada. La
biotecnología para la producción de bioinsecticida es una área nueva en nuestro país, y es lógico esperar que por los problemas agrícolas y de salud pública que nos afectan, además del uso irracional de insecticidas químicos, promueven en el futuro el uso de estos productos biológicos, pues Bth tiene ventajas sobre los pesticidas químicos por su especificidad para actuar sólo sobre especies de insectos plaga, por su eficacia para eliminar aquellos insectos que ha desarrollado resistencia a los insecticidas químicos, y porque es ambientalmente seguro y de un costo de producción relativamente bajo; siempre y cuando se integren técnicas de escalamiento que aseguren una excelente cantidad y calidad de la delta-endotoxina producida.
A continuación en la Figura 1 se muestra un diagrama de flujo para la producción de Bacillus thuringiensis en un sistema común.
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Se agradece a la cordinación de investigación científica de la Universidad Michoacana de San Nicolas de Hidalgo por el apoyo a este trabajo por medio del proyecto 2.7 "producción de Bacillus thuringiensis".
Jesús García Yañez, estudiante del noveno semestre de la Escuela de Quimicofarmacobiología de la U.M.S.N.H., actualmente realiza su trabajo de tesis de licenciatura en el laboratorio de Ecología microbiana del IIQB de la U.M.S.N.H. bajo la asesoría del Dr. Juan Manuel Sánchez Yáñez.
J. García-Yañez Pasante de la Escuela de Químicofarmacobiología/UMSNH, Tzintzuntzan y Acueducto, Morelia, Mich. México
Autor:
Dr. Juan Manuel Sánchez-Yáñez
Profesor Investigador de tiempo completo Titular "C". Perfil PROMEP
Laboratorio de Microbiología Ambiental
Instituto de Investigaciones Químico-Biológicas Edif. B-3
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, México.
syanez@zeus.umich.mx
syanez01@hotmail.com
Resumen
Introducción
Aspectos generales de bacillus thuringiensis
Mecanismo de acción de la delta-endotoxina
Aspectos relacionados con la producción de bth
Referencias
RESUMEN
La bacteria Bacillus thuringiensis (Bth), es un bacilo gram-positivo que produce durante la esporulación un cristal de proteína tóxico para insectos plaga conocido también como delta-endotoxina, el objetivo del presente trabajo fue realizar una breve revisión sobre algunos aspectos relacionados con la producción del bioinsecticida a base de Bth, que involucra el diseño de medios de cultivo con materia prima barata, que aumenten la calidad tóxica de los cristales y por tanto mejoren la calidad bioinsecticida para el control de insectos-plaga.
Palabras clave : Bacillus thuringiensis, delta-endotoxina, substratos baratos, cristales, toxicidad, bioensayo.
INTRODUCCION
Las plagas tanto urbanas como rurales son una amenaza constante para la salud y la calidad de vida humana (Dulmage, et al., l990), son también la causa de pérdidas económicas; como en el caso del tabaco, afectado mundialmente por el insecto Lasioderma serricorne lo que disminuye su valor comercial (Kaelin , et al., l994).Hasta ahora la única forma eficaz de controlar estos insectos plaga se basa en la aplicación de pesticidas químicos, aunque ello trae en consecuencia problemas ecológicos; por tanto el uso irracional de los agroquímicos ha sido causa de contaminación ambiental, en especial a finales de la segunda guerra mundial con el surgimiento de plaguicidas de origen órgano-sintético, que al desequilibrar el balance ecológico, han disminuido la biodiversidad, mientras que sus residuos tóxicos han contaminado los alimentos e inducido resistencia en los insectos plaga (Dulmage. et al., l990 ; Karamanlidou, et al., l991 y Badii, et al., l996),en la actualidad 500 insectos son resistentes a uno o mas pesticidas y el numero puede aumentar notablemente en pocos años (Rowe y Margaritis, 1987 citados por Macías, 1995). Una posible alternativa para solucionar este problema es el control biológico, definido como el uso de un organismo natural o modificado genéticamente y/o sus productos para reducir los efectos de insectos plaga (Galán et al., l996). Ignoffo y Hink , citados por Badii en l996 , reportan la existencia de más de 1500 especies de microorganismos entomopatógenos con potencial para el control microbiano de insectos, en relación a su diversidad se señalan: hongos, virus, protozoarios y bacterias , en donde las últimas son las de mayor importancia. De las bacterias la más sobresaliente pertenece al género Bacillus. Falcón citado por Badii en 1996, clasificó a las bacterias en dos grupos a) las esporuladas y b) las no esporuladas. En donde las bacterias entomotóxicas con mayor potencial para la producción de bioinsecticida es Bacillus thuringiensis (Bth), la que más se ha explotado comercialmente, mientras que en segundo lugar se ubica a B. popillae y más recientemente B. sphaericus y B. morati que tiene valor reconocido en el control de plagas urbanas como los mosquitos, vectores de paludismo, dengue, etc. (Badii, et al., 1996).
ASPECTOS GENERALES DE Bacillus thuringiensis
La bacteria Bacillus thuringiensis (Bth) es un bacilo gram-positivo, flagelado y esporulado que se caracteriza por la formación de un cuerpo paraesporal o cristal de proteína, conocido como delta-endotoxina, estos cristales se forman durante la esporulación y tienen actividad tóxica para larvas de insectos (Shieh, l988). A Bth se le considera cosmopolita, pues sus esporas se han aislado de suelo (Meadows, et al., l992) , de larvas de insectos enfermos (Kaelin P., et al., 1994), de productos almacenados (Karamanlidou, et al., 1991), y hojas de arboles (Meadows, et al., 1992; Sanchez-Yáñez y Peña-Cabriales, 1995), aunque es más frecuente aislarla de productos almacenados, pues las condiciones ambientales del almacén permiten la persistencia de sus esporas (Martinez y Sánchez- Yáñez,1998) incluyendo la rizosfera de plantas (Medrano, et al., 1998).
La delta-endotoxina puede variar en tamaño y en forma, ya que según la variedad de Bth, pueden producir en el medio de cultivo más de una forma de cristales ; Kaelin et al., l994, mencionan que encontraron cristales de formas romboidal (de proteínas de 65 kDa), de tipo amorfo entre (130 y 140 kDa) y heterogéneo (de aproximadamente 63 kDa) y también de la clase bipiramidal (l30 y 65 kDa ) . Mientras Karamanlidou, et al., 1991, reportan el aislamiento de cristales irregulares, cuboidales, bipiramidales y esféricos, aunque Meadows, et al., 1992, señalan que la forma más común es la bipiramidal. Mientras que Kaelin, et al., l994, proponen una forma de clasificación de los cristales más práctica en base a su espectro de actividad insecticida, en donde los cristales tipo Cry I son tóxicos
para lepidópteros, los Cry II para lepidópteros y dípteros, los tipo Cry III para coleópteros y
los Cry IV para dípteros.
MECANISMO DE ACCION DE LA DELTA-ENDOTOXINA
Cuando el cristal es ingerido por un insecto susceptible en fase larvaria llega a su intestino medio, se disuelve por la acción de los jugos intestinales a pH alcalino, aquí la delta-endotoxina sufre una proteolisis enzimática y da origen a la toxina activa, la cual se une a un receptor específico de las membranas epiteliales de las células del intestino, lo que genera poros que desequilibran su balance osmótico y provocan la lisis celular de esta parte
del aparato digestivo, posteriormente causa diarrea y vómitos en el insecto, lo que puede
provocar eventualmente su muerte por una deshidratación severa (Hugutte,l989, citado por
Leal 1995; Shieh, 1988).
ASPECTOS RELACIONADOS CON LA PRODUCCIÓN DE Bth
La selección de un aislado silvestre de Bth y su capacidad efectiva para producir cristales tóxicos y posible manipulación genética para mejorarla, al igual que sus requerimientos nutricionales, son aspectos fundamentales en la producción del bioinsecticida a base de esta bacteria; una etapa clave en el proceso de escalonamiento masivo para la producción de la delta-endotoxina, y su posterior formulación y aplicación a nivel de campo (Reicheldelfer, 1981). Por lo que es necesario un diseño adecuado de un medio de cultivo (o de fermentación) apto para el crecimiento, esporulación y formación de los cristales de Bth (Galán, et al., 1996), pues de ello depende la calidad tóxica del cristal; en ese sentido el medio de fermentación debe contener una fuente de carbono, de nitrógeno orgánico y sales minerales que en balance estimulen el crecimiento, la esporulación y la producción de cristales altamente tóxicos. En términos del tipo de constituyentes, la fuente de carbono (C) orgánica más empleadas son: la glucosa, el almidón y secarosa, reconocidas como esenciales para la síntesis de cristales, aunque Couch y Ross en 1980, al utilizar como fuente de C materias primas baratas, como productos de maíz hidrolizado (almidón y dextrinas), al igual que Murga en 1983 jugo de agave y melaza de caña (fructosa), excelentes resultados sobre la esporulación y calidad tóxica del cristal. Cabe mencionar que
la melaza de caña se considera una materia prima adecuada como fuente de C, de bajo costo con efectos positivos sobre la toxicidad de la delta-endotoxina (Aronson, et al.,1971). Es claro que la ausencia de una fuente adecuada de C para Bth, causa una disminución en la producción de esporas y en la formación y calidad de la deltaendotoxina.
En el caso de fuentes de Nitrógeno (N) : Se ha reportado que Bth requiere de aminoácidos esenciales y otras formas orgánicas de nitrógeno durante su fase de crecimiento y durante la esporulación (Galán, et al., 1996), en general en los medios de cultivo comerciales se han empleado proteínas de semilla y/o agua de cocimiento de maíz, otras alternativas más baratas han sido obtenidas de fuentes naturales como la harina de pescado, de la semilla de algodón, o de leguminosas como la soya, el garbanzo, la haba, el cacahuate y las lentejas, o bien de líquido de remojo de maíz; de residuos de levadura, de sangre de res, del suero de queso y productos secundarios de la industria láctea, esta clase de materia prima estimula la biosíntesis de la delta-endotoxina con alta actividad insecticida (Couch y Ross, 1980; Salama, et al., 1983). Para los minerales se ha señalado al Mn+2, K+1, Ca+2 y Zn+2 como elementos componentes necesarios en el medio de fermentación para la producción de la delta-endotoxina (Galán, et al., 1996). Dulmage (1970), reportó el aislamiento de un Bth que en un medio que contiene dextrosa, extracto de levadura K2HPO4 y KH2PO4 presentó los mejores niveles en la producción de la delta-endotoxina y recomiendò el uso de substratos baratos como harina de semilla de algodón y harina de soya; Goldberg (1980) describió un medio de fermentación con glucosa, peptona de soya, extracto de levadura y líquido de remojo de maíz y sales minerales del tipo: KCl, (NH4 )2 SO4 , H PO4 , Mg SO4 , CuCl2 , FeSO4, ZnSO4 y MnSO4 , con el que logró un alto rendimiento en la esporulación y cristales tóxicos de excelente calidad. Por lo anterior, los medios de cultivo para Bth deben contener sales minerales para la síntesis de energía, estimular el crecimiento y la esporulación, y factores de crecimiento como: extracto de levadura (como una fuente de vitaminas del complejo B), pues su omisión retarda la esporulación y reduce la formación de cristales y en consecuencia la toxicidad del complejo espora/cristal (Dulmage, 1981). Goldberg, en 1980, observó un claro incremento en la producción de esporas al adicionar extracto de levadura a un medio de cultivo enriquecido (mencionado anteriormente). Para Bth , la combinación de factores nutricionales orgánicos e inorgánicos es esencial en la síntesis de la delta-endotoxina de alta toxicidad, así que el uso de materiales de bajo costo como componentes del medio de cultivo, es básico en la optimización del proceso de producción bioinsecticidas a base de Bth. En consecuencia para el diseño de medios de cultivo o fermentación sugiere 1) que sus componentes sean fácil de manejar o que no requieran pretratamiento; 2) que permitan optimizar el crecimiento de la bacteria sin afectar negativamente la calidad de la delta-endotoxina; 3) que sean baratos y abundantes (Dharmsthini, et al., 1985) y 4) y sean de fácil adquisición en la localidad (Dulmage H.T., l990). Es importante señalar que una formula basada en la combinación de nutrientes para una variedad de Bth, no necesariamente es adecuada para otra variedad, por lo que la calidad de la delta-endotoxina depende tanto del medio de cultivo como del aislado de Bth utilizado (Dulmage, 1970). Aunque obviamente, el diseño del medio y la bacteria no son los únicos aspectos involucrados en la producción del bioinsecticida, existen otras variables que deben considerarse en el proceso de la fermentación como: la temperatura óptima de crecimiento de Bth oscila entre los 28 y 32ºC; la cantidad de oxigeno suministrado a la bacteria, la velocidad de agitación para asegurar un suministro de oxigeno adecuado en el medio de cultivo y evitar la acumulación del calor y evitar la inhibición o reducción de la calidad tóxica de los cristales; así como el pH inicial óptimo de entre 6.8-7.2 (Galán, et al., 1996), ya que al oxidar los carbohidratos produce ácidos orgánicos, lo que se soluciona con neutralización con álcali (Dulmage, et al., 1990). En síntesis en la tabla 1 se presentan algunos de los substratos o materias baratas que se pueden utilizar en la formulación de medios de cultivo adecuados para la producción de la delta-endotoxina a base de Bth..
Modificada de Dulmage 1990. * Probados con excelentes resultados. El resto no lo han
sido o sin resultados aceptables, pero pueden ser útiles en combinación con otros substratos.
Hasta ahora se ha abordado el tema de la fermentación a nivel de laboratorio, pero para la producción del bioinsecticida a una escala mayor es necesario un proceso de escalonamiento. El escalonamiento se define como el conjunto de técnicas y métodos empleados para transferir a una escala mayor (escalamiento ascendente) o menor (escalamiento descendente) un microorganismo o un producto biológico como la deltaendotoxina y, determinar su factibilidad económica en un proceso industrial. En el
escalamiento se requiere el uso combinado e integrado de métodos y principios de ingeniería química, bioquímica, microbiología y genética ( Blakebrought y Moresi, 1981 ;
Jain y Buckland, 1988). Los estudios de laboratorio y de planta piloto son útiles para definir las operaciones unitarias de mayor importancia en el proceso de escalamiento, como en el caso del bioinsecticida a base de Bth, en donde el diseño del medio de cultivo es esencial en la optimización de la producción del complejo espora-cristal, también es necesario un diseño experimental a nivel de fermentador, el cual en función de su capacidad, el equipo instalado y los recursos disponibles, hará posibles la obtención de altamente cristales tóxicos de Bth. (Medrano y Galán, 1996).
En conclusión, la síntesis de bioinsecticidas a base de Bacillus thuringiensis, es un proceso que requiere de medios de fermentación o de cultivo elaborados con materias primas de bajo costo, paro que no afecte su calidad tóxica; el diseño de un medio de cultivo para la síntesis de la delta-endotoxina se logra mediante la combinación inteligente de fuente de carbono, nitrógeno y minerales, este medio de cultivo no necesariamente será el mismo para otras variedades o aislados de la bacteria, pues Bth sintetiza cristales diferentes en forma, tamaño y toxicidad, en función del medio de cultivo y la variedad utilizada. La
biotecnología para la producción de bioinsecticida es una área nueva en nuestro país, y es lógico esperar que por los problemas agrícolas y de salud pública que nos afectan, además del uso irracional de insecticidas químicos, promueven en el futuro el uso de estos productos biológicos, pues Bth tiene ventajas sobre los pesticidas químicos por su especificidad para actuar sólo sobre especies de insectos plaga, por su eficacia para eliminar aquellos insectos que ha desarrollado resistencia a los insecticidas químicos, y porque es ambientalmente seguro y de un costo de producción relativamente bajo; siempre y cuando se integren técnicas de escalamiento que aseguren una excelente cantidad y calidad de la delta-endotoxina producida.
A continuación en la Figura 1 se muestra un diagrama de flujo para la producción de Bacillus thuringiensis en un sistema común.
REFERENCIAS
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Se agradece a la cordinación de investigación científica de la Universidad Michoacana de San Nicolas de Hidalgo por el apoyo a este trabajo por medio del proyecto 2.7 "producción de Bacillus thuringiensis".
Jesús García Yañez, estudiante del noveno semestre de la Escuela de Quimicofarmacobiología de la U.M.S.N.H., actualmente realiza su trabajo de tesis de licenciatura en el laboratorio de Ecología microbiana del IIQB de la U.M.S.N.H. bajo la asesoría del Dr. Juan Manuel Sánchez Yáñez.
J. García-Yañez Pasante de la Escuela de Químicofarmacobiología/UMSNH, Tzintzuntzan y Acueducto, Morelia, Mich. México
Autor:
Dr. Juan Manuel Sánchez-Yáñez
Profesor Investigador de tiempo completo Titular "C". Perfil PROMEP
Laboratorio de Microbiología Ambiental
Instituto de Investigaciones Químico-Biológicas Edif. B-3
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, México.
syanez@zeus.umich.mx
syanez01@hotmail.com
octubre 02, 2005
septiembre 07, 2005
Biodiversidad y Transgenicos
Artículo para alumnos de Tercer año medio.
¿Qué son los transgénicos u Organismos Genéticamente Modificados?
Los organismos genéticamente modificados son seres vivos a los que por técnicas artificiales se les ha introducido un gen de una especie distinta que jamás llegaría a estar de forma natural en ellos. Se producen OGM de plantas, animales y microorganismos realizando transferencias de genes entre cualquiera de estos reinos
La tecnología por la que se produce la transferencia de genes (ingeniería genética) es muy imprecisa y requiere de la utilización de otros genes además del gen que se busca transferir.
Con la modificación genética se busca pasar determinada característica de un ser vivo a otro que no la posee. Esa posibilidad de la ingeniería genética se ha difundido masivamente en su aplicación en la alimentación como la gran posibilidad para obtener más y mejores alimentos y resolver “el problema del hambre en el mundo”.
Sin embargo, las dos principales características genéticas introducidas en la actualidad en la casi totalidad de los OGM que se cultivan comercialmente son la resistencia al glifosato (un herbicida) y la introducción del gen que codifica la producción de la toxina Bt (proveniente del Bacillus thuringiensis) produciendo plantas biocidas. Estas modificaciones genéticas no sólo no representan ninguna ventaja para los consumidores desde el punto de vista nutricional, sino que sólo han facilitado un modelo de agricultura industrializado y sin agricultores.
Sin lugar a dudas los únicos beneficiarios de los OGM han sido las grandes transnacionales de la vida que, encabezadas por Monsanto, buscan controlar el multimillonario negocio de la alimentación en el planeta. Este es el verdadero motivo por el que se han desarrollado los OGM y así se desenmasacara uno de los mayores crímenes que se están cometiendo contra la humanidad en la actualidad: la destrucción y apropiación de la base del sustento de todos los pueblos de la tierra.
¿Por qué la sociedad civil rechaza los transgénicos? Las razones del rechazo a los transgénicos desde un amplio espectro de la sociedad civil (organizaciones de consumidores, ecologistas, campesinas) son muchas y se hallan interrelacionadas o estrechamente vinculadas. Por ello es muy importante tener en cuenta esta multiplicidad de motivos y no caer en la simplificación de que el rechazo pasa por “el miedo a lo nuevo” o el “rechazo a la tecnología”.
El primer motivo de la oposición a esta tecnología es el cuestionamiento al modelo de ciencia que la sustenta, que desde el positivismo y el reduccionismo pretende abordar la naturaleza como algo desprovisto de la complejidad que en realidad posee. Esta simplificación es la que permite que se manipule a los seres vivos sin tener en cuenta las consecuencias que sobre la totalidad del planeta dicha manipulación puede tener.
Por eso, la primera exigencia de la sociedad civil es la aplicación del principio precautorio que, consagrado internacionalmente en 1992, establece que: “cuando haya peligro de daño grave o irreversible, la falta de certeza científica absoluta no deberá utilizarse como razón para postergar la adopción de medidas eficaces en función de los costos para impedir la degradación del medio ambiente”. Es a partir de estos preceptos que surgen los análisis de riesgos inherentes a la tecnología, para el ambiente, para la salud y para la agricultura que desarrollaremos brevemente a continuación y que lamentablemente ya se han empezado a confirmar en distintas partes de nuestro globo.
En todos estos planteamientos subyace un profundo cuestionamiento al paradigma (científico, social, ambiental) desde el que se aborda la creación de los OGM, que podría plantearse de manera sencilla como un paradigma de dominación, frente al necesario paradigma de la cooperación que necesitamos desarrollar para garantizar una sociedad justa y sustentable.
Por otro lado, es muy importante remarcar que los organismos genéticamente modificados no son necesarios de ninguna manera para la humanidad. Es una falacia absoluta que se necesiten para resolver los problemas del hambre en el mundo. Ya se plantearon estos argumentos al impulsar en los años 60 la “revolución verde”. Sin embargo, el hambre en el mundo continuó creciendo y las desigualdades en el planeta se han agudizado como nunca en las últimas décadas.
Hoy resulta muy claro que el problema del hambre en el mundo tiene sus raíces en la desigual distribución de las riquezas que nuestra sociedad posee y en la explotación industrial y mercantilista que algunos realizan sobre pueblos y naturaleza. La tierra puede alimentar a todos los que sobre ella vivimos. Pero no puede satisfacer el ansia de dominación, apropiación y poder de algunos.
¿Cúales son los riesgos inherentes a esta tecnología? La ingeniería genética pone a los científicos a jugar a Dios manipulando virus, bacterias, plantas y animales. Esta experimentación con todo lo vivo entraña inimaginables riesgos en cuanto a la posible creación de nuevos patógenos y enfermedades.
¿Cúales son las amenazas sobre el ambiente? Lamentablemente las amenazas para el ambiente ya se han visto confirmadas. Las semillas de OGM han escapado y contaminado otros cultivos. Sin duda la peor catástrofe en este sentido ha sido la contaminación transgénica del maíz en su propio centro de origen: México.
Además de la contaminación transgénica las semillas genéticamente modificadas contribuyen de manera alarmante a la pérdida de diversidad agrícola uniformando millones de hectáreas en el mundo con monocultivos y desplazando cultivos tradicionales y áreas silvestres.
El paquete tecnológico de semillas resistentes al glifosato ha impulsado un crecimiento en el uso de este biocida que ya ha impactado gravemente sobre poblaciones, bosques, suelo, agua y cultivos. Y ya están surgiendo nuevas supermalezas que resisten al glifosato y obligan a incrementar las fumigaciones y a usar nuevas y más tóxicos herbicidas.
Los cultivos Bt traen también sus consecuencias: el surgimiento de resistencia en los insectos a la toxina Bt y el impacto de estas plantas insecticidas sobre insectos benéficos ocurrirá inexorablemente. Además la permanencia de la toxina Bt en el suelo también afectará a los microorganismos e insectos que allí se desarrollan.
A todos estos problemas se deben sumar los riesgos que aún no podemos predecir y que irán surgiendo en la medida en que se desarrollen nuevos y más peligrosos transgénicos. El desarrollo de las semillas Terminator y de los cultivos biofarmacéuticos son algunos de los graves problemas que ya están amenazando a nuestra sociedad.
¿Cúales son las amenazas sobre la salud? Ya han aparecido en Estados Unidos productos alimenticios contaminados con transgénicos no autorizados para consumo humano. El caso más notorio fue el del maíz Starlink que desató en el año 2001 un escándalo a nivel internacional.
Pero lo más grave de todo es que al consumir transgénicos estamos siendo expuestos a un experimento masivo de imprevisibles consecuencias.
¿Cúales son las amenazas para los agricultores? Los agricultores están siendo violentamente desplazados por este modelo industrial de agricultura. Además de perder sus semillas y sus prácticas tradicionales se crea una dependencia absoluta de las empresas que los obliga a comprar cada año la semilla junto con todo el paquete tecnológico necesario para el cultivo. En Argentina ya suman miles los agricultores desplazados por este perverso modelo.
Los “desiertos verdes” cubren millones de hectáreas dejando afuera a los campesinos, a la diversidad y destruyendo suelos, ríos y ecosistemas.
¿Cómo resiste la sociedad civil a los transgénicos? La sociedad civil se está movilizando en todas partes del mundo y a través de sus diversas y múltiples acciones se une en un solo reclamo: Un mundo libre de transgénicos.
Junto a este reclamo están las propuestas de una agricultura orientada a la soberanía alimentaria de los pueblos, el rechazo absoluto a toda forma de propiedad intelectual sobre la vida y la defensa de las semillas como patrimonio de los pueblos al servicio de la humanidad.
Esta guía ha sido elaborada por Acción Internacional por los Recursos Genéticos (GRAIN). GRAIN es una organización internacional no gubernamental constituida para ayudar a generar una respuesta frente a una de las amenazas más insidiosas para la seguridad alimentaria y la subsistencia en todo el mundo: la erosión genética.
Fuente: One World
¿Qué son los transgénicos u Organismos Genéticamente Modificados?
Los organismos genéticamente modificados son seres vivos a los que por técnicas artificiales se les ha introducido un gen de una especie distinta que jamás llegaría a estar de forma natural en ellos. Se producen OGM de plantas, animales y microorganismos realizando transferencias de genes entre cualquiera de estos reinos
La tecnología por la que se produce la transferencia de genes (ingeniería genética) es muy imprecisa y requiere de la utilización de otros genes además del gen que se busca transferir.
Con la modificación genética se busca pasar determinada característica de un ser vivo a otro que no la posee. Esa posibilidad de la ingeniería genética se ha difundido masivamente en su aplicación en la alimentación como la gran posibilidad para obtener más y mejores alimentos y resolver “el problema del hambre en el mundo”.
Sin embargo, las dos principales características genéticas introducidas en la actualidad en la casi totalidad de los OGM que se cultivan comercialmente son la resistencia al glifosato (un herbicida) y la introducción del gen que codifica la producción de la toxina Bt (proveniente del Bacillus thuringiensis) produciendo plantas biocidas. Estas modificaciones genéticas no sólo no representan ninguna ventaja para los consumidores desde el punto de vista nutricional, sino que sólo han facilitado un modelo de agricultura industrializado y sin agricultores.
Sin lugar a dudas los únicos beneficiarios de los OGM han sido las grandes transnacionales de la vida que, encabezadas por Monsanto, buscan controlar el multimillonario negocio de la alimentación en el planeta. Este es el verdadero motivo por el que se han desarrollado los OGM y así se desenmasacara uno de los mayores crímenes que se están cometiendo contra la humanidad en la actualidad: la destrucción y apropiación de la base del sustento de todos los pueblos de la tierra.
¿Por qué la sociedad civil rechaza los transgénicos? Las razones del rechazo a los transgénicos desde un amplio espectro de la sociedad civil (organizaciones de consumidores, ecologistas, campesinas) son muchas y se hallan interrelacionadas o estrechamente vinculadas. Por ello es muy importante tener en cuenta esta multiplicidad de motivos y no caer en la simplificación de que el rechazo pasa por “el miedo a lo nuevo” o el “rechazo a la tecnología”.
El primer motivo de la oposición a esta tecnología es el cuestionamiento al modelo de ciencia que la sustenta, que desde el positivismo y el reduccionismo pretende abordar la naturaleza como algo desprovisto de la complejidad que en realidad posee. Esta simplificación es la que permite que se manipule a los seres vivos sin tener en cuenta las consecuencias que sobre la totalidad del planeta dicha manipulación puede tener.
Por eso, la primera exigencia de la sociedad civil es la aplicación del principio precautorio que, consagrado internacionalmente en 1992, establece que: “cuando haya peligro de daño grave o irreversible, la falta de certeza científica absoluta no deberá utilizarse como razón para postergar la adopción de medidas eficaces en función de los costos para impedir la degradación del medio ambiente”. Es a partir de estos preceptos que surgen los análisis de riesgos inherentes a la tecnología, para el ambiente, para la salud y para la agricultura que desarrollaremos brevemente a continuación y que lamentablemente ya se han empezado a confirmar en distintas partes de nuestro globo.
En todos estos planteamientos subyace un profundo cuestionamiento al paradigma (científico, social, ambiental) desde el que se aborda la creación de los OGM, que podría plantearse de manera sencilla como un paradigma de dominación, frente al necesario paradigma de la cooperación que necesitamos desarrollar para garantizar una sociedad justa y sustentable.
Por otro lado, es muy importante remarcar que los organismos genéticamente modificados no son necesarios de ninguna manera para la humanidad. Es una falacia absoluta que se necesiten para resolver los problemas del hambre en el mundo. Ya se plantearon estos argumentos al impulsar en los años 60 la “revolución verde”. Sin embargo, el hambre en el mundo continuó creciendo y las desigualdades en el planeta se han agudizado como nunca en las últimas décadas.
Hoy resulta muy claro que el problema del hambre en el mundo tiene sus raíces en la desigual distribución de las riquezas que nuestra sociedad posee y en la explotación industrial y mercantilista que algunos realizan sobre pueblos y naturaleza. La tierra puede alimentar a todos los que sobre ella vivimos. Pero no puede satisfacer el ansia de dominación, apropiación y poder de algunos.
¿Cúales son los riesgos inherentes a esta tecnología? La ingeniería genética pone a los científicos a jugar a Dios manipulando virus, bacterias, plantas y animales. Esta experimentación con todo lo vivo entraña inimaginables riesgos en cuanto a la posible creación de nuevos patógenos y enfermedades.
¿Cúales son las amenazas sobre el ambiente? Lamentablemente las amenazas para el ambiente ya se han visto confirmadas. Las semillas de OGM han escapado y contaminado otros cultivos. Sin duda la peor catástrofe en este sentido ha sido la contaminación transgénica del maíz en su propio centro de origen: México.
Además de la contaminación transgénica las semillas genéticamente modificadas contribuyen de manera alarmante a la pérdida de diversidad agrícola uniformando millones de hectáreas en el mundo con monocultivos y desplazando cultivos tradicionales y áreas silvestres.
El paquete tecnológico de semillas resistentes al glifosato ha impulsado un crecimiento en el uso de este biocida que ya ha impactado gravemente sobre poblaciones, bosques, suelo, agua y cultivos. Y ya están surgiendo nuevas supermalezas que resisten al glifosato y obligan a incrementar las fumigaciones y a usar nuevas y más tóxicos herbicidas.
Los cultivos Bt traen también sus consecuencias: el surgimiento de resistencia en los insectos a la toxina Bt y el impacto de estas plantas insecticidas sobre insectos benéficos ocurrirá inexorablemente. Además la permanencia de la toxina Bt en el suelo también afectará a los microorganismos e insectos que allí se desarrollan.
A todos estos problemas se deben sumar los riesgos que aún no podemos predecir y que irán surgiendo en la medida en que se desarrollen nuevos y más peligrosos transgénicos. El desarrollo de las semillas Terminator y de los cultivos biofarmacéuticos son algunos de los graves problemas que ya están amenazando a nuestra sociedad.
¿Cúales son las amenazas sobre la salud? Ya han aparecido en Estados Unidos productos alimenticios contaminados con transgénicos no autorizados para consumo humano. El caso más notorio fue el del maíz Starlink que desató en el año 2001 un escándalo a nivel internacional.
Pero lo más grave de todo es que al consumir transgénicos estamos siendo expuestos a un experimento masivo de imprevisibles consecuencias.
¿Cúales son las amenazas para los agricultores? Los agricultores están siendo violentamente desplazados por este modelo industrial de agricultura. Además de perder sus semillas y sus prácticas tradicionales se crea una dependencia absoluta de las empresas que los obliga a comprar cada año la semilla junto con todo el paquete tecnológico necesario para el cultivo. En Argentina ya suman miles los agricultores desplazados por este perverso modelo.
Los “desiertos verdes” cubren millones de hectáreas dejando afuera a los campesinos, a la diversidad y destruyendo suelos, ríos y ecosistemas.
¿Cómo resiste la sociedad civil a los transgénicos? La sociedad civil se está movilizando en todas partes del mundo y a través de sus diversas y múltiples acciones se une en un solo reclamo: Un mundo libre de transgénicos.
Junto a este reclamo están las propuestas de una agricultura orientada a la soberanía alimentaria de los pueblos, el rechazo absoluto a toda forma de propiedad intelectual sobre la vida y la defensa de las semillas como patrimonio de los pueblos al servicio de la humanidad.
Esta guía ha sido elaborada por Acción Internacional por los Recursos Genéticos (GRAIN). GRAIN es una organización internacional no gubernamental constituida para ayudar a generar una respuesta frente a una de las amenazas más insidiosas para la seguridad alimentaria y la subsistencia en todo el mundo: la erosión genética.
Fuente: One World
Plantas Medicinales Biodiversidad
Articulo para alumnos de tercer Año Medio.
Plantas medicinales, biodiversidad y comunidades locales.
Plantas medicinales, biodiversidad y comunidades locales.
Durante miles de años, casi tantos como llevamos en pie sobre la tierra, los seres humanos utilizamos los recursos naturales de nuestro entorno para cuidar nuestra salud. Y las plantas medicinales han sido, quizás, el principal testigo y producto de esta interacción que tantos beneficios ha re- portado a la humanidad y tantos aún tiene por darnos
Sin embargo los avances de un modelo de agricultura y de cuidado de la salud tecnificados, industrializados y mercantilizados están amenazando seriamente ese patrimonio y en apenas 50 años hemos visto cómo detrás de la desaparición de ambientes naturales y culturas locales se han marchado para siempre conocimientos y recursos en todos los rincones del planeta.
Sin embargo en los últimos 30 años se inició una toma de conciencia que, junto al esfuerzo de comunidades locales por rescatar y defender sus recursos, ha llevado a que en todo el mundo se iniciaran actividades para proteger las plantas medicinales y para permitir que se continuaran usando como uno de los principales recursos para la salud.
En este artículo intentaremos brindar un panorama general de las potencialidades, problemas y perspectivas de las plantas medicinales en la actualidad como un marco para las experiencias que compartiremos a lo largo de este dossier.
Otro paradigma de salud
En la actualidad, de la mano de la "onda verde" y la búsqueda de alternativas para el cuidado de la salud, las plantas medicinales han recuperado un lugar en los grandes centros urbanos y son vistas por amplios sectores como una buena "alternativa" a los medicamentos convencionales. Sin embargo la utilización tradicional de las plantas medicinales por los pueblos indígenas y comunidades locales siempre se enmarcó en un sistema mucho más complejo de cuidado de la salud que implica prácticas culturales, alimenticias, religiosas y mágicas y al que está indisoluble- mente ligado.
Estas prácticas, que no se pueden caracterizar de una sola manera ni como un único sistema de conocimientos ya que poseen la misma diversidad que los distintos pueblos que la han generado, poseen in- dudablemente una integralidad dentro de la cual las plantas medicinales son sólo una parte. Una parte muy importante, pero nada más que una parte al fin.
Esta perspectiva no debe perderse por dos motivos:
Intentar sacar de ese contexto a las plantas medicinales y convertirlas en simples "medicamentos" puede resultar en un fracaso ya que la eficacia de las mismas se da en el marco de la cultura y realidad local. Esta es una de las razones del fracaso de las grandes multinacionales de los medicamentos en la búsqueda de nuevas drogas a través de la biopiratería, que en los últimos 10 años no han logrado obtener prácticamente ningún medicamento relevante por esta vía.
Todo trabajo con comunidades locales debe re- conocer este contexto y apoyarse en él para poder aspirar a un verdadero éxito en su propósito.
El fundamento de estos variados y ricos sistemas de conocimiento nace en que los seres humanos hemos ido desarrollando nuestras culturas sobre la tierra en una profunda integración con la naturaleza, que ha dado como uno de sus principales frutos los conocimientos sobre las plantas medicinales.
Esta integración es la que ha permitido el desarrollo de una visión holística que hoy necesitamos urgentemente rescatar para poder retomar un desarrollo social y ambientalmente sustentable. Parte de esta visión resulta también de la integración del cuidado de la salud con prácticas religiosas milenarias sobre las que se han asentado relaciones y formas de cuidar la salud y manejar el medio ambiente.
Finalmente, también es muy importante tener en cuenta la propia integralidad de las plantas medicinales como seres vivos y complejo biológico que va mucho más allá de los simples "principios activos" que buscan los bioprospectores y que también resulta fundamental para lograr una acción de las plantas en nuestro organismo. Este concepto siempre ha si- do tenido en cuenta en las prácticas tradicionales y junto a los complejos métodos de preparación desarrollados por las comunidades, ha venido a completar este fascinante universo de las plantas y su aplicación por las personas para el cuidado de la salud.
La generación de conocimientos: Un puente tendido hacia la naturaleza
El actual paradigma relativo a la salud-enfermedad forma parte del paradigma de la "modernidad" y comparte sus características en cuanto al positivismo, la visión fragmentada y el mecanicismo con el que se conciben las relaciones al interior de la sociedad, entre ella y la naturaleza y dentro mismo de cada ser humano. Sobre esta base nuestro organismo es considerado una "máquina" y los distintos tipos de medicamentos son las herramientas con que corregimos los desperfectos y ponemos a los ciudadanos nueva- mente a disposición del mercado del trabajo.
Desde ese punto de vista la bioprospección busca encontrar nuevos remedios que actúen en alguna parte del organismo para corregir los desperfectos y al mismo tiempo (y este es el punto más importante) permitan la elaboración de un medicamento comercial que le permita a los laboratorios continuar incrementando sus ganancias. Sin embargo esta no es la base sobre la que se ha construido el conocimiento de las plantas medicinales.
Los vínculos e interacciones de los seres humanos con la naturaleza tienen una complejidad y profundidad que hoy, quienes nos hemos formado dentro de la cultura occidental difícilmente podemos comprender o aprehender. Lo fundamental en el presente es tomar conciencia de que la generación de conocimientos es un proceso complejo que jamás puede haber ocurrido por el sistema de ensayo y error que hasta hoy la ciencia moderna ha adjudicado al descubrimiento de las plantas medicinales por las culturas tradicionales.
Las múltiples interacciones que las culturas establecen con su entorno quizás no encuentren una explicación racional que "justifique" la adquisición de conocimientos; pero indudablemente allí se ponen en juego un sinnúmero de "sentidos", percepciones, intuiciones, vivencias, canales o como queramos llamarlos, que nos han permitido "conocer" mucho más de lo que la "ciencia moderna" ha brindado hasta el presente. Y sin duda este modo de aprender guarda una profunda sabiduría que ha mantenido un equilibrio con la naturaleza que todos los avances de la modernidad están muy lejos de tener.
Por otra parte, quizás, debamos preguntarnos por qué necesitamos encontrarle explicaciones racionales a todo cuanto ocurre y no podemos aceptar el misterio que rodea a la mayor parte de los fenómenos de la vida y simplemente aceptarlos tal como son. De hecho y a pesar de los grandes avances logrados duran- te el Siglo XX las preguntas básicas sobre la vida siguen siendo las mismas que los seres humanos eternamente nos hemos planteado.
Esta forma de adquirir los conocimientos se desarrolla conjuntamente con los mecanismos de transmisión del conocimiento que también difieren profundamente con los caminos elegidos por la cultura occidental para educar y formar a las nuevas generaciones. La base fundamental de la educación en todas las culturas tradicionales es la moralidad y la experimentación y comprende prácticas y rituales diversos que como ya planteamos anteriormente no pueden ser leídos o interpretados bajo una misma lectura.
Biodiversidad y plantas medicinales: Hermanas inseparables
La visión predominante en la actualidad en cuanto al replanteo del desarrollo se enfoca en la búsqueda de por fuera de la naturaleza y que propone una dominación "controlada" del medio ambiente que permita la continuidad de la explotación por futuras generaciones.
Sin embargo en las últimas décadas viene cobrando fuerza la búsqueda de un nuevo paradigma, que se centra en que somos parte inseparable de nuestro ambiente y que por lo tanto nuestra subsistencia la debemos plantear en términos de cooperación con él y no en términos de dominación. Este nuevo paradigma que podríamos llamar eco sistémico tiene mucho que aprender del proceso a través del que se ha construido el conocimiento y los diversos saberes sobre las plantas medicinales.
Y quizás el primer hecho a comprender es que las personas no solo hemos sido custodios de la biodiversidad a lo largo de nuestra historia, sino que siempre hemos sido generadores de la misma en el vínculo con nuestro entorno. Tanto con las plantas medicinales como con las semillas; la crianza, adaptación, experimentación, multiplicación y traslado de plantas, y animales ha generado una impresionante diversidad biológica que es la que nos permite en el presente subsistir.
Hasta los más altos Foros Internacionales han reconocido esta realidad en sus declaraciones y han manifestado la necesidad de medidas urgentes en defensa de esta diversidad. Por citar solo un ejemplo:
El Plan de Acción Mundial de la FAO (Organización Internacional para la Alimentación y la Agricultura) para la Conservación y Utilización Sostenible de los Recursos Genéticos para la Alimentación y la Agricultura (1) plantea en la Declaración de Liepzig que "Los recursos fitogenéticos para la alimentación y la agricultura son el producto de la evolución natural y de la intervención humana. Reconocemos la función desempeñada por generaciones de campesinos y campesinas y de fitomejoradores, así como por las comunidades indígenas y locales, en la conservación y mejoramiento de los recursos filogenéticos."
Los ecosistemas que hemos integrado los humanos en la distintas regiones del planeta que habitamos han mantenido un equilibrio dinámico en el que plantas, animales, microorganismos y personas hemos evolucionado de la mano. Sin embargo los últimos dos siglos muestran como hemos roto ese equilibrio y lo hemos convertido en la forma dominante a lo largo de todo el globo terráqueo. Obviamente el mismo esquema de dominación que inicialmente la sociedad occidental planteó hacia la naturaleza es el que esa misma cultura ha empleado para pasar por sobre cientos de culturas diversas descalificándolas, marginándolas y destruyéndolas.
Realmente la única opción que tenemos en la actualidad es replantear nuestras relaciones con el entorno para lograr una coexistencia a través de la cooperación con la naturaleza. Y sin duda las plantas medicinales son excelentes maestras para ayudarnos a re- correr ese camino ya que siempre han estado a nuestro lado en ese recorrido.
Las amenazas
"La principal causa contemporánea de pérdida de diversidad genética ha sido la generalización de la agricultura comercial moderna. La consecuencia.... de la introducción de nuevas variedades de cultivos ha sido la sustitución de y la pérdida de variedades de los agricultores con una diversidad elevada" (1)
Esta breve sentencia, emitida nada menos que por la FAO, clarifica la principal amenaza que enfrentan nuestras plantas y la diversidad de conocimientos asociadas a ellas. La lista es larga pero evidencia que el avance de la frontera agrícola, la destrucción de los sistemas locales de vida, la masiva migración a los grandes centros urbanos y la desvalorización de los
conocimientos tradicionales están íntimamente liga- dos al avance de la "agricultura comercial moderna".
Al mismo tiempo la "modernización" de la atención de la salud también ha tenido graves consecuencias para el uso popular de las plantas medicinales. El modelo impuesto, accesible solo para unos pocos, significa la entronificación de un modelo médico hegemónico que ha luchado denodadamente por hacer desaparecer toda forma de cuidado de la salud que no estuviera controlada por el poder médico y alimentara al mismo tiempo a las grandes multinacionales farmacéuticas. Por supuesto que las plantas medicinales y las culturas que las han generado, han sido víctimas preferenciales de estos ataques.
Finalmente, en los últimos años se ha sumado una nueva amenaza, también parte de la mercantilización de la naturaleza, que es la apropiación de las plantas medicinales por las grandes corporaciones transnacionales a través de la biopiratería y el patentamiento de las plantas y los conocimientos asocia- dos a ellos. O sea que aquellos mismos que buscan decididamente que los pueblos abandonen sus prácticas tradicionales se han lanzado a apropiarse del producto de este saber. Cómplices de este robo son los gobiernos y los Organismos Internacionales que han facilitado a través de sus políticas y reglamentaciones este nuevo atropello.
Sin embargo los pueblos no se han resignado a dejarse avasallar y en cada rincón del planeta donde se llevan adelante las luchas contra la mal llamada "globalización" las plantas medicinales están siendo reinvidicadas de una forma u otra.
Rescate de plantas medicinales: La comunidad movilizada
Sea como parte de una estrategia de supervivencia, sea como parte de la resistencia o como parte de las luchas de la sociedad civil, las plantas medicinales han cobrado en los últimos años una relevancia e- norme y han renacido en la valoración y el trabajo comunitario de una manera impresionante. Para comenzar es muy importante recordar que las plantas medicinales siempre han estado vigentes en las comunidades como herramienta para el cuidado de la salud y tal como la Organización Mundial de la Salud (2) lo reconoce, en la actualidad más del 80 % de la población de la tierra sigue utilizando la medicina tradicional como principal recurso para el cuidado de la salud y dentro de la medicina tradicional las plantas son el principal elemento empleado.
Ya en los años 80 surgieron llamados de atención desde distintos sectores de la comunidad internacional llamando a revalorizar y proteger las plantas medicinales. La Declaración de Chiang Mai emitida por la Organización Mundial de la Salud, La Unión Internacional para la Protección de la Naturaleza y el Fondo Mundial para el Medio Ambiente es el principal ante- cedente internacional en este sentido (3). Allí planteaba bajo el título "Salvar las plantas que salvan vidas" que existía"la urgente necesidad de la Cooperación Internacional y la Coordinación para establecer pro- gramas para la conservación de plantas medicinales que aseguren la disponibilidad de cantidades adecua- das de las mismas para las generaciones futuras".
Pero lo realmente impresionante de lo que ha ocurrido en la última década es que las comunidades se han reapropiado de este recurso integrándolo a sus diferentes reivindicaciones de autonomía, territorio, derechos, cultura e identidad y de esta manera las plantas medicinales han pasado a ocupar un lugar importante en las distintas luchas de los pueblos.
Más allá de las diferentes estrategias utilizadas para el rescate: defensa de la biodiversidad, revalorización de conocimientos, atención primaria de la salud, organización de la comunidad, movilización de las mujeres, revalorización cultural, etc.; lo fundamental es que todos los actores involucrados en estos procesos tengan presente las diferentes dimensiones que tiene la aplicación de las plantas medicinales y que se res- pete siempre la complejidad y dinámica de su utilización dentro de la particularidad de cada comunidad.
De esta forma el potencial que las plantas medicinales ya han demostrado puede desarrollarse plenamente para superar su uso para la subsistencia y formar par- te de un camino de liberación.
Citas:
(1) Informe sobre el Estado de los Recursos Fitogenéticos en el Mundo, FAO, 1996
(2) OMS
(3) Declaración de Chiang Mai
septiembre 01, 2005
Proyecto genoma
Proyecto genoma Humano
El genoma humano contiene una cantidad extraordinaria de información acerca del desarrollo, la fisiología, anomalías y evolución de la especie. Este artículo pretende discutir sobre el análisis de la secuencia publada en febrero de este año y sobre algunos temas polémicos al respecto. La comparación del genoma con otros genomas secuenciados ha demostrado una gran similitud. De esta comparación se observa que el número de genes estimados en los humanos (entre 30 a 40 mil) es mucho menor al esperado. Además existe mucha similitud entre la estructura de los genes y las proteínas. Sin embargo, los humanos parecen tener en promedio exones más pequeños e intrones mucho más grandes. Por su parte, las proteínas no parecen tener muchos más dominios nuevos sino mas bien muchas nuevas combinaciones de dominios ancestrales. Los elementos transponibles y retroelementos parecen estar inactivos. La tasa de mutación en la meiosis de los machos es el doble que en las hembras y la tasa de recombinación en los machos es menor que en las hembras. La tasa de recombinación tiende a ser mucho mayor en regiones distales de los cromosomas y en aquellos más pequeños comparados con los cromosomas grandes.
Palabras Claves:
El genoma humano contiene una cantidad extraordinaria de información acerca del desarrollo, la fisiología, anomalías y evolución de la especie. Este artículo pretende discutir sobre el análisis de la secuencia publada en febrero de este año y sobre algunos temas polémicos al respecto. La comparación del genoma con otros genomas secuenciados ha demostrado una gran similitud. De esta comparación se observa que el número de genes estimados en los humanos (entre 30 a 40 mil) es mucho menor al esperado. Además existe mucha similitud entre la estructura de los genes y las proteínas. Sin embargo, los humanos parecen tener en promedio exones más pequeños e intrones mucho más grandes. Por su parte, las proteínas no parecen tener muchos más dominios nuevos sino mas bien muchas nuevas combinaciones de dominios ancestrales. Los elementos transponibles y retroelementos parecen estar inactivos. La tasa de mutación en la meiosis de los machos es el doble que en las hembras y la tasa de recombinación en los machos es menor que en las hembras. La tasa de recombinación tiende a ser mucho mayor en regiones distales de los cromosomas y en aquellos más pequeños comparados con los cromosomas grandes.
Palabras Claves:
agosto 31, 2005
VIH y Vacunacion
En este apartado se incorporan dos artículos sobre VIH y vacunas.
Variabilidad del VIH y la eficiencia limitada de los ensayos de vacunación
Encontrar una vacuna eficaz contra el VIH es una tarea difícil debido a la gran variabilidad que presenta el virus. El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), aunque está clasificado bajo un mismo nombre, presenta múltiples variaciones. De hecho, los virus que encontramos en diferentes puntos del planeta difieren entre sí y presentan características moleculares diferentes. Para explicar este hecho, debemos tener en cuenta que el virus tiene una gran capacidad de mutación, que le permite presentarse bajo diferentes formas y evitar el reconocimiento por el sistema inmune, favoreciendo así su evolución. De todas las variantes del VIH, se ha hecho una clasificación que incluye diferentes subtipos virales (en estos momentos se han descrito unos 11 subtipos o sub-subtipos para el VIH-1 a más de otras formas recombinantes). Además, estos diferentes subtipos pueden mezclarse en aquellos individuos que han sido infectados por más de un tipo viral (fenómeno conocido como superinfección). Esta variabilidad representa una enorme dificultad a la hora de diseñar una vacuna, ya que la protección que se puede conseguir contra un subtipo viral podría ser ineficiente contra otro subtipo. Este hecho se ha puesto de manifiesto recientemente en una importante comunicación científica en la revista The New England Journal of Medicine, en la que un equipo de investigadores ha descrito el caso de un individuo infectado por VIH que, después de haber respondido satisfactoriamente al tratamiento, fue incluido en un ensayo para probar una de las vacunas que se están desarrollando en estos momentos. A pesar de su buena respuesta inicial, a partir de un determinado momento el paciente no fue capaz de controlar la infección. Intrigados por este hecho, los investigadores han analizado el virus del paciente antes y después del tratamiento y de la vacunación. Los resultados demuestran que el paciente fue infectado inicialmente por un virus del subtipo AE, mientras que el virus emergente después de la vacunación corresponde al tipo B. Si bien la superinfección es un fenómeno conocido, este caso adquiere especial relevancia por varias razones:
· En primer lugar, porque indica que la infección o la vacunación no implican una protección contra nuevos subtipos virales. · En segundo lugar, porque impone un estudio exhaustivo de los diferentes subtipos virales para el desarrollo de una vacuna. · En tercer lugar, porque sugiere que el uso del preservativo puede estar altamente recomendado entre los individuos infectados, ya que su uso permite evitar este tipo de superinfecciones.
-Defensinas. ¿Nuevas proteínas contra el VIH?
Uno de los hechos que aún no entendemos completamente de la infección por VIH es por qué la progresión de la infección hacia SIDA es muy diferente de un individuo a otro. Conocer las razones de estas diferencias puede darnos información muy importante para el tratamiento de la infección. En 1987, el Dr. J.A. Levy (Universidad de California, Los Angeles) descubrió que las células CD8 (un tipo de células del sistema inmune) podían producir un "factor" soluble que impedía la replicación del virus en las células CD4. Este "factor", que se llamó CAF (per CD8 Antiviral Factor), se produce en mayor cantidad en las personas seropositivas que tienen una evolución lenta hacia SIDA, que en aquellos que desarrollan la enfermedad muy rápidamente. Muchos equipos de investigadores de todo el mundo han buscado esta proteína antiviral durante más de 15 años. A finales del mes de septiembre, la revista Science, en su edición electrónica, publicó un artículo en el que un equipo dirigido por el Dr. David Ho (Aaron Diamond Center, New York) había identificado una familia de proteínas llamadas defensinas, que podrían ser las responsables del control de la replicación del VIH por los CD8. Las defensinas eran principalmente conocidas por su actividad antibacteriana, aunque habían sido descritas anteriormente como inhibidores del VIH. Mediante técnicas de una alta tecnología, el grupo del Dr. Ho describe cómo los individuos afectados no progresores producen más defensinas que los progresores y atribuyen a estas proteínas la capacidad de retardar la progresión hacia SIDA. En general, la comunidad científica ha recibido estos datos con entusiasmo, puesto que abren nuevas alternativas de estudio. Pero todavía quedan algunos puntos por aclarar. Como es habitual en ciencia, es necesario que otros grupos confirmen de forma independiente el nivel de actividad antiviral de estas proteínas, y que se desvele su mecanismo de acción. Además, muchos investigadores piensan que el famoso CAF es probablemente la suma del efecto de muchas pequeñas proteínas producidas por las células CD8, y no sólo de las defensinas. Aquí podéis leer el documento original o ampliar información a partir del comentario.
Variabilidad del VIH y la eficiencia limitada de los ensayos de vacunación
Encontrar una vacuna eficaz contra el VIH es una tarea difícil debido a la gran variabilidad que presenta el virus. El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), aunque está clasificado bajo un mismo nombre, presenta múltiples variaciones. De hecho, los virus que encontramos en diferentes puntos del planeta difieren entre sí y presentan características moleculares diferentes. Para explicar este hecho, debemos tener en cuenta que el virus tiene una gran capacidad de mutación, que le permite presentarse bajo diferentes formas y evitar el reconocimiento por el sistema inmune, favoreciendo así su evolución. De todas las variantes del VIH, se ha hecho una clasificación que incluye diferentes subtipos virales (en estos momentos se han descrito unos 11 subtipos o sub-subtipos para el VIH-1 a más de otras formas recombinantes). Además, estos diferentes subtipos pueden mezclarse en aquellos individuos que han sido infectados por más de un tipo viral (fenómeno conocido como superinfección). Esta variabilidad representa una enorme dificultad a la hora de diseñar una vacuna, ya que la protección que se puede conseguir contra un subtipo viral podría ser ineficiente contra otro subtipo. Este hecho se ha puesto de manifiesto recientemente en una importante comunicación científica en la revista The New England Journal of Medicine, en la que un equipo de investigadores ha descrito el caso de un individuo infectado por VIH que, después de haber respondido satisfactoriamente al tratamiento, fue incluido en un ensayo para probar una de las vacunas que se están desarrollando en estos momentos. A pesar de su buena respuesta inicial, a partir de un determinado momento el paciente no fue capaz de controlar la infección. Intrigados por este hecho, los investigadores han analizado el virus del paciente antes y después del tratamiento y de la vacunación. Los resultados demuestran que el paciente fue infectado inicialmente por un virus del subtipo AE, mientras que el virus emergente después de la vacunación corresponde al tipo B. Si bien la superinfección es un fenómeno conocido, este caso adquiere especial relevancia por varias razones:
· En primer lugar, porque indica que la infección o la vacunación no implican una protección contra nuevos subtipos virales. · En segundo lugar, porque impone un estudio exhaustivo de los diferentes subtipos virales para el desarrollo de una vacuna. · En tercer lugar, porque sugiere que el uso del preservativo puede estar altamente recomendado entre los individuos infectados, ya que su uso permite evitar este tipo de superinfecciones.
-Defensinas. ¿Nuevas proteínas contra el VIH?
Uno de los hechos que aún no entendemos completamente de la infección por VIH es por qué la progresión de la infección hacia SIDA es muy diferente de un individuo a otro. Conocer las razones de estas diferencias puede darnos información muy importante para el tratamiento de la infección. En 1987, el Dr. J.A. Levy (Universidad de California, Los Angeles) descubrió que las células CD8 (un tipo de células del sistema inmune) podían producir un "factor" soluble que impedía la replicación del virus en las células CD4. Este "factor", que se llamó CAF (per CD8 Antiviral Factor), se produce en mayor cantidad en las personas seropositivas que tienen una evolución lenta hacia SIDA, que en aquellos que desarrollan la enfermedad muy rápidamente. Muchos equipos de investigadores de todo el mundo han buscado esta proteína antiviral durante más de 15 años. A finales del mes de septiembre, la revista Science, en su edición electrónica, publicó un artículo en el que un equipo dirigido por el Dr. David Ho (Aaron Diamond Center, New York) había identificado una familia de proteínas llamadas defensinas, que podrían ser las responsables del control de la replicación del VIH por los CD8. Las defensinas eran principalmente conocidas por su actividad antibacteriana, aunque habían sido descritas anteriormente como inhibidores del VIH. Mediante técnicas de una alta tecnología, el grupo del Dr. Ho describe cómo los individuos afectados no progresores producen más defensinas que los progresores y atribuyen a estas proteínas la capacidad de retardar la progresión hacia SIDA. En general, la comunidad científica ha recibido estos datos con entusiasmo, puesto que abren nuevas alternativas de estudio. Pero todavía quedan algunos puntos por aclarar. Como es habitual en ciencia, es necesario que otros grupos confirmen de forma independiente el nivel de actividad antiviral de estas proteínas, y que se desvele su mecanismo de acción. Además, muchos investigadores piensan que el famoso CAF es probablemente la suma del efecto de muchas pequeñas proteínas producidas por las células CD8, y no sólo de las defensinas. Aquí podéis leer el documento original o ampliar información a partir del comentario.
agosto 28, 2005
Enlaces
Estructura del ADN - Traducción del trabajo original de Watson y Crick; http://www.bioxeo.com/adn.htm
Estructura del ADN; http://enzimas.gq.nu/ADN.htm
Landmarks In the History of Genetics
http://cogweb.english.ucsb.edu/EP/DNA_history.html
The DNA Learning Center (Cold Spring Harbor Laboratory) This site has several excellent animations (Shockwave enhanced) as well as information about their favorite molecule, DNA. http://darwin.cshl.org/
Access Excellence (Genentech) A resource with graphics and other materials to augment molecular genetics. http://www.gene.com/ae/
Primer on Molecular Genetics (Department of Energy) http://www.gdb.org/Dan/DOE/intro.html
Tutorial on EUKARYOTIC DNA TRANSCRIPTION (UC Davis) http://ocsbcm01.ucdavis.edu/spep-95/dna_rna/home.htm
Glossary (DOE) Terms peculiar to molecular genetics. Importante glosario en inglés. http://www.gdb.org/Dan/DOE/prim6.html
Gene Zine A very good beginning on how genes work. http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Lab/5451/index.htm
The Genome Database (Johns Hopkins University) Search databases for a specific gene http://gdbwww.gdb.org/gdb/gdbtop.html
Genome Machine (University of Washington) A clickable map connecting to the GDB (above). http://www.pathology.washington.edu/GDB_select_chromosome_old.html
Estructura del ADN; http://enzimas.gq.nu/ADN.htm
Landmarks In the History of Genetics
http://cogweb.english.ucsb.edu/EP/DNA_history.html
The DNA Learning Center (Cold Spring Harbor Laboratory) This site has several excellent animations (Shockwave enhanced) as well as information about their favorite molecule, DNA. http://darwin.cshl.org/
Access Excellence (Genentech) A resource with graphics and other materials to augment molecular genetics. http://www.gene.com/ae/
Primer on Molecular Genetics (Department of Energy) http://www.gdb.org/Dan/DOE/intro.html
Tutorial on EUKARYOTIC DNA TRANSCRIPTION (UC Davis) http://ocsbcm01.ucdavis.edu/spep-95/dna_rna/home.htm
Glossary (DOE) Terms peculiar to molecular genetics. Importante glosario en inglés. http://www.gdb.org/Dan/DOE/prim6.html
Gene Zine A very good beginning on how genes work. http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Lab/5451/index.htm
The Genome Database (Johns Hopkins University) Search databases for a specific gene http://gdbwww.gdb.org/gdb/gdbtop.html
Genome Machine (University of Washington) A clickable map connecting to the GDB (above). http://www.pathology.washington.edu/GDB_select_chromosome_old.html
Anomalias cromosomicas
Anomalías Cromosómicas
Aproximadamente uno de cada 200 bebés nace con una anomalía cromosómica. El síndrome de Down, que hace que un bebé nazca con un cromosoma 21 adicional, es una de las anomalías cromosómicas más comunes, cuyos efectos son conocidos por la mayoría de la gente. Los niños afectados con este síndrome presentan diferentes grados de retraso mental, rasgos faciales característicos y, con frecuencia, defectos cardíacos y otros problemas.
Aparte del síndrome de Down, existen muchas otras anomalías cromosómicas. Algunas de ellas son menos severas pero otras son más serias e incluso pueden producir la muerte del bebé antes de su nacimiento. Muchos de los niños que poseen anomalías cromosómicas, aunque no todos, se caracterizan por tener retraso mental, incapacidades de aprendizaje o problemas de conducta. Un conocimiento más profundo de los cromosomas puede resultar útil para entender la amplia gama de problemas que pueden causar las anomalías cromosómicas.
¿Qué son los cromosomas?
Los cromosomas son estructuras diminutas con forma de filamento que se encuentran presentes en las células del organismo. Contienen la cantidad estimada de 30.000 a 35.000 pares de genes humanos, que determinan rasgos como el color de los ojos y del cabello y que, además, controlan el crecimiento y el desarrollo de cada componente de nuestro sistema físico y bioquímico.
Todos tenemos normalmente 23 pares de cromosomas, o 46 en total. Por lo general, heredamos uno de los cromosomas del par de nuestra madre y el otro de nuestro padre.
Sin embargo, a veces un bebé puede nacer con una cantidad mayor o menor de cromosomas, o con uno o más cromosomas rotos o con una alteración en su estructura. Los errores en la cantidad o estructura de los cromosomas provocan una gran variedad de defectos de nacimiento, que pueden ser desde leves hasta severos.
¿Cuáles son las causas de las anomalías cromosómicas?
Por lo general, las anomalías cromosómicas son resultado de un error producido durante el desarrollo de un óvulo o célula espermática. Se desconocen las causas de estos errores. (March of Dimes brinda su apoyo a un número de becarios que está intentando descubrir las causas de estos errores para ayudar a prevenir las anomalías cromosómicas). Sin embargo, hasta donde se sabe, nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes del embarazo o durante su desarrollo puede causar una anomalía cromosómica en su hijo. Las células espermáticas y los óvulos son diferentes de las demás células del organismo. Estas células reproductoras sólo tienen 23 cromosomas individuales. Cuando un óvulo se une con una célula espermática— y comienza el embarazo—forman un óvulo fertilizado con 46 cromosomas.
Pero algunas veces algo sale mal antes de que comience el embarazo. Durante el proceso de división celular, se produce un error que hace que un óvulo o célula espermática quede con una cantidad de cromosomas mayor o menor que lo normal.
Cuando esta célula con una cantidad incorrecta de cromosomas se une con un óvulo o célula espermática normales, el embrión tiene una anomalía cromosómica. Un tipo común de anomalía cromosómica es la trisomía, que se produce cuando una persona tiene tres copias, en lugar de dos, de un cromosoma específico. El síndrome de Down es un ejemplo de trisomía. Por lo general, las personas con síndrome de Down tienen tres copias del cromosoma 21.
En la mayoría de los casos, los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven. En estos casos, la mujer embarazada tiene un aborto espontáneo, con frecuencia sin saberlo. Hasta el 70 por ciento de los abortos espontáneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se debe a anomalías cromosómicas.
También pueden tener lugar otros accidentes, por lo general antes de que comience el embarazo, que podrían alterar la estructura de uno o más cromosomas. Aunque una persona tenga la cantidad normal de cromosomas, puede ocurrir que pequeños segmentos de uno o más cromosomas se eliminen, se dupliquen, se inviertan, alteren su ubicación normal o se intercambien con parte de otro cromosoma. Estas alteraciones estructurales también pueden producir la pérdida del embarazo y defectos de nacimiento.
¿Cuáles son las anomalías cromosómicas más comunes?
El síndrome de Down es uno de los trastornos cromosómicos más comunes y afecta a aproximadamente uno de cada 800 a 1.000 bebés nacidos con vida. El riesgo de que se produzca esta y otras trisomías aumenta con la edad de la madre. El riesgo de que un bebé nazca con síndrome de Down es de aproximadamente uno en 1.250 para mujeres de 25 años, uno en 1.000 para mujeres de 30 años, uno en 400 para mujeres de 35 años y uno en 100 para mujeres de 40 años.
Las perspectivas para los niños con síndrome de Down son mucho más alentadoras de lo que solían ser. La mayoría de ellos tiene un retraso mental de leve a moderado. Con una intervención temprana y una educación especial, muchos de estos niños aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles. (Para más detalles, consulte la hoja informativa sobre el síndrome de Down.)
Los bebés también pueden nacer con copias adicionales de los cromosomas 13 ó 18. Estas trisomías son por lo general mucho más severas que el síndrome de Down, pero afortunadamente menos comunes. Los bebés afectados por ellas se estiman en aproximadamente uno de cada 5.000. Por lo general, los bebés con trisomías 13 ó 18 tienen un retraso mental severo y muchos defectos de nacimiento físicos. Lamentablemente, la mayoría de ellos muere antes de cumplir el primer año de vida.
Uno de los 23 pares de cromosomas humanos se conoce como cromosomas sexuales. Entre las anomalías cromosómicas más comunes se encuentran las que tienen que ver con la falta o la presencia adicional de cromosomas sexuales (conocidos como X e Y). Normalmente, las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y. Las anomalías relacionadas con los cromosomas X e Y pueden afectar el desarrollo sexual y producir infertilidad, anomalías en el crecimiento y, en algunos casos, problemas de conducta y aprendizaje. No obstante, la mayoría de las personas afectadas lleva una vida relativamente normal.
El síndrome de Turner es una anomalía de los cromosomas sexuales que afecta a aproximadamente una de cada 2.500 niñas. Las niñas con síndrome de Turner tienen un solo cromosoma X en lugar de dos, que es lo normal. Por lo general, son estériles y no experimentan los cambios normales de la pubertad a menos que se las trate con hormonas sexuales. Las niñas afectadas por este síndrome son de baja estatura, aunque el tratamiento con hormonas de crecimiento y sexuales puede ayudarles a aumentar su estatura. Algunas tienen otros problemas de salud, incluidos defectos de tipo cardíaco. Las niñas que tienen síndrome de Turner poseen una inteligencia normal, aunque algunas tienen dificultades para las matemáticas y los conceptos espaciales.
Aproximadamente una de cada 1.000 a 2.000 mujeres tiene un cromosoma X de más, conocido como triple X. Estas niñas, que suelen ser altas, no siguen un patrón homogéneo en cuanto a anomalías físicas, tienen una pubertad normal y parecen ser fértiles. Su inteligencia es normal, aunque son algo comunes las incapacidades de aprendizaje. Como estas niñas son saludables y tienen un aspecto normal, es muy probable que los padres sólo sepan que tiene esta anomalía cromosómica si se han sometido a pruebas prenatales (amniocentesis o CVS). El síndrome de Klinefelter es una anomalía de los cromosomas sexuales que afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 niños. Los varones con síndrome de Klinefelter tienen dos, o a veces más, cromosomas X junto con su cromosoma Y (normalmente, los varones tienen un cromosoma X y un cromosoma Y). Los niños afectados suelen ser altos con una inteligencia normal, aunque son comunes las incapacidades de aprendizaje. En general, tienen más problemas con el juicio y el control de los impulsos que los varones XY. De adultos, producen una cantidad inferior a la normal de la hormona masculina conocida como testosterona (y a menudo se los trata con esta hormona) y no son fértiles.
¿Existen otras anomalías cromosómicas menos comunes?
Gracias a nuevas técnicas para el análisis de los cromosomas, ha sido posible identificar anomalías muy pequeñas que pueden no ser visibles incluso bajo un microscopio de alta potencia. Como consecuencia de este avance, es mayor la cantidad de padres que se entera que su hijo tiene una anomalía cromosómica. Algunas de estas anomalías poco comunes incluyen: deleciones (falta de segmentos pequeños), microdeleciones (la falta de una cantidad muy pequeña de material que pueden incluir un solo gen), translocaciones (cuando una parte de un cromosoma se une a otro), e inversiones (cuando una parte de un cromosoma se separa y se vuelve a unir al revés). Algunas de estas anomalías son tan poco frecuentes que, en algunos casos, sólo han afectado a uno o a unos pocos niños. En estos casos, puede ser imposible para el médico predecir cómo será la salud y desarrollo del niño a largo plazo.
Algunos trastornos poco frecuentes son causados por cambios cromosómicos. Por ejemplo, una deleción muy pequeña en el cromosoma 15 puede causar el síndrome de Prader-Willi (caracterizado por retraso mental, obesidad extrema y otros problemas), mientras que una deleción en el cromosoma 5 causa el síndrome del maullido de gato, que se caracteriza por un llanto muy agudo, como el del gato, durante la infancia, retraso mental y anomalías físicas. Las deleciones pequeñas de un segmento específico del cromosoma 22 también causa los defectos cardíacos, paladar hendido y otros problemas observados en el síndrome de DiGeorge y en el síndrome velocardiofacial.
¿Los niños que tienen la misma anomalía cromosómica son iguales?
Si la anomalía cromosómica que tiene un niño es poco frecuente o común, es importante que se lo trate como un individuo. Incluso las personas con anomalías cromosómicas aparentemente idénticas pueden ser muy diferentes entre sí. La manera en que una persona resulta afectada depende principalmente, aunque no en su totalidad, del material genético exacto afectado. Cada cromosoma contiene de cientos a miles de genes y cada uno de éstos influye sobre una característica o función del organismo diferente.
En algunos casos, las nuevas técnicas para el análisis de cromosomas permiten identificar exactamente de dónde proviene el material genético faltante o adicional. Si los médicos saben qué genes puede contener un determinado segmento y qué función cumplen, a veces pueden brindar a los padres una perspectiva más exacta de cómo será el desarrollo futuro de su hijo.
Si los padres ya han tenido un bebé con una anomalía cromosómica, ¿qué probabilidades tienen de tener otro hijo con el mismo problema?
Los padres que han tenido un bebé con una anomalía cromosómica deben consultar a un especialista en genética. Estos profesionales de la salud ayudan a las familias a entender lo que se sabe sobre las causas de un determinado defecto congénito y las probabilidades de que el defecto vuelva a producirse en otro embarazo. Afortunadamente, en la mayoría de los casos, el riesgo para los padres de un bebé que nació con una anomalía cromosómica es pequeño. Por ejemplo, los padres de un bebé con síndrome de Down tienen normalmente un riesgo del uno por ciento de tener otro bebé afectado, más el riesgo adicional que tenga la madre por su edad.
Sin embargo, hay excepciones. Por ejemplo, un número pequeño de padres cuyos hijos tienen síndrome de Down posee una alteración en la estructura cromosómica (translocación o inversión) que no afecta su propia salud pero que puede ser perjudicial si se la transmiten a sus hijos. En ciertos casos, un especialista en genética puede recomendar que los padres se realicen análisis de sangre para determinar si tienen esta alteración y poder determinar de la forma más exacta posible cuál es el riesgo en el próximo embarazo.
¿Dónde pueden las familias afectadas con anomalías cromosómicas obtener más información?
El médico que atiende a un bebé afectado seguramente podrá considerar con la familia los problemas médicos específicos en más detalle o derivarla a un especialista. También puede ser útil para los padres ponerse en contacto con grupos de apoyo formados por familias de niños afectados por la misma anomalía cromosómica u otra similar. Los especialistas en genética son una buena fuente de información para ponerse en contacto con algún grupo de apoyo adecuado. Algunos de estos grupos incluyen:
National Down Syndrome Society
666 Broadway, 8th floor
New York, NY 10012
(800) 221-4602
Support Organization for Trisomy 18, 13 and Related Disorders
2982 South Union St.
Rochester, NY 14624
(800) 716-7638
Turner’s Syndrome Society of the U.S.
14450 T.C. Jester
Houston, TX 77014
(800) 365-9944
Triple X Syndrome
231 W. Park Ave.
Sellersville, PA 18960
(215) 453-2117
Klinefelter Syndrome and Associates
11 Keats Court
Coto de Caza, CA 92679
(888) 999-9428
5p- Society (Cat Cry Syndrome)
PO Box 268
Lakewood, CA 90714
(888) 970-0777
Prader-Willi Syndrome Association
5700 Midnight Pass Rd., Suite 6
Sarasota, FL 34242
(800) 926-4797
Referencias
American Academy of Pediatrics. Health supervision for children with Turner syndrome. Pediatrics, volumen 96, número 6, diciembre de 1995, páginas 1166-1173.
American College of Obstetricians and Gynecologists. Prenatal diagnosis of fetal chromosomal abnormalities. ACOG Practice Bulletin, volumen 27, mayo de 2001.
Barnes, A.M. y Carey, J.C. Common problems of babies with trisomy 18 or 13. Rochester, NY,
Support Organization for Trisomy 18, 13, and Related Disorders, 11 de enero de 2002.
Linden, M.G., et al. Intrauterine diagnosis of sex chromosome aneuploidy. Obstetrics & Gynecology, volumen 87, número 3, marzo de 1996, páginas 468-475.
09-1725-02 11/02
Aproximadamente uno de cada 200 bebés nace con una anomalía cromosómica. El síndrome de Down, que hace que un bebé nazca con un cromosoma 21 adicional, es una de las anomalías cromosómicas más comunes, cuyos efectos son conocidos por la mayoría de la gente. Los niños afectados con este síndrome presentan diferentes grados de retraso mental, rasgos faciales característicos y, con frecuencia, defectos cardíacos y otros problemas.
Aparte del síndrome de Down, existen muchas otras anomalías cromosómicas. Algunas de ellas son menos severas pero otras son más serias e incluso pueden producir la muerte del bebé antes de su nacimiento. Muchos de los niños que poseen anomalías cromosómicas, aunque no todos, se caracterizan por tener retraso mental, incapacidades de aprendizaje o problemas de conducta. Un conocimiento más profundo de los cromosomas puede resultar útil para entender la amplia gama de problemas que pueden causar las anomalías cromosómicas.
¿Qué son los cromosomas?
Los cromosomas son estructuras diminutas con forma de filamento que se encuentran presentes en las células del organismo. Contienen la cantidad estimada de 30.000 a 35.000 pares de genes humanos, que determinan rasgos como el color de los ojos y del cabello y que, además, controlan el crecimiento y el desarrollo de cada componente de nuestro sistema físico y bioquímico.
Todos tenemos normalmente 23 pares de cromosomas, o 46 en total. Por lo general, heredamos uno de los cromosomas del par de nuestra madre y el otro de nuestro padre.
Sin embargo, a veces un bebé puede nacer con una cantidad mayor o menor de cromosomas, o con uno o más cromosomas rotos o con una alteración en su estructura. Los errores en la cantidad o estructura de los cromosomas provocan una gran variedad de defectos de nacimiento, que pueden ser desde leves hasta severos.
¿Cuáles son las causas de las anomalías cromosómicas?
Por lo general, las anomalías cromosómicas son resultado de un error producido durante el desarrollo de un óvulo o célula espermática. Se desconocen las causas de estos errores. (March of Dimes brinda su apoyo a un número de becarios que está intentando descubrir las causas de estos errores para ayudar a prevenir las anomalías cromosómicas). Sin embargo, hasta donde se sabe, nada de lo que haga o deje de hacer cualquiera de los padres antes del embarazo o durante su desarrollo puede causar una anomalía cromosómica en su hijo. Las células espermáticas y los óvulos son diferentes de las demás células del organismo. Estas células reproductoras sólo tienen 23 cromosomas individuales. Cuando un óvulo se une con una célula espermática— y comienza el embarazo—forman un óvulo fertilizado con 46 cromosomas.
Pero algunas veces algo sale mal antes de que comience el embarazo. Durante el proceso de división celular, se produce un error que hace que un óvulo o célula espermática quede con una cantidad de cromosomas mayor o menor que lo normal.
Cuando esta célula con una cantidad incorrecta de cromosomas se une con un óvulo o célula espermática normales, el embrión tiene una anomalía cromosómica. Un tipo común de anomalía cromosómica es la trisomía, que se produce cuando una persona tiene tres copias, en lugar de dos, de un cromosoma específico. El síndrome de Down es un ejemplo de trisomía. Por lo general, las personas con síndrome de Down tienen tres copias del cromosoma 21.
En la mayoría de los casos, los embriones que tienen una cantidad incorrecta de cromosomas no sobreviven. En estos casos, la mujer embarazada tiene un aborto espontáneo, con frecuencia sin saberlo. Hasta el 70 por ciento de los abortos espontáneos producidos durante el primer trimestre del embarazo se debe a anomalías cromosómicas.
También pueden tener lugar otros accidentes, por lo general antes de que comience el embarazo, que podrían alterar la estructura de uno o más cromosomas. Aunque una persona tenga la cantidad normal de cromosomas, puede ocurrir que pequeños segmentos de uno o más cromosomas se eliminen, se dupliquen, se inviertan, alteren su ubicación normal o se intercambien con parte de otro cromosoma. Estas alteraciones estructurales también pueden producir la pérdida del embarazo y defectos de nacimiento.
¿Cuáles son las anomalías cromosómicas más comunes?
El síndrome de Down es uno de los trastornos cromosómicos más comunes y afecta a aproximadamente uno de cada 800 a 1.000 bebés nacidos con vida. El riesgo de que se produzca esta y otras trisomías aumenta con la edad de la madre. El riesgo de que un bebé nazca con síndrome de Down es de aproximadamente uno en 1.250 para mujeres de 25 años, uno en 1.000 para mujeres de 30 años, uno en 400 para mujeres de 35 años y uno en 100 para mujeres de 40 años.
Las perspectivas para los niños con síndrome de Down son mucho más alentadoras de lo que solían ser. La mayoría de ellos tiene un retraso mental de leve a moderado. Con una intervención temprana y una educación especial, muchos de estos niños aprenden a leer y a escribir y participan en diversas actividades infantiles. (Para más detalles, consulte la hoja informativa sobre el síndrome de Down.)
Los bebés también pueden nacer con copias adicionales de los cromosomas 13 ó 18. Estas trisomías son por lo general mucho más severas que el síndrome de Down, pero afortunadamente menos comunes. Los bebés afectados por ellas se estiman en aproximadamente uno de cada 5.000. Por lo general, los bebés con trisomías 13 ó 18 tienen un retraso mental severo y muchos defectos de nacimiento físicos. Lamentablemente, la mayoría de ellos muere antes de cumplir el primer año de vida.
Uno de los 23 pares de cromosomas humanos se conoce como cromosomas sexuales. Entre las anomalías cromosómicas más comunes se encuentran las que tienen que ver con la falta o la presencia adicional de cromosomas sexuales (conocidos como X e Y). Normalmente, las mujeres tienen dos cromosomas X y los varones un cromosoma X y un cromosoma Y. Las anomalías relacionadas con los cromosomas X e Y pueden afectar el desarrollo sexual y producir infertilidad, anomalías en el crecimiento y, en algunos casos, problemas de conducta y aprendizaje. No obstante, la mayoría de las personas afectadas lleva una vida relativamente normal.
El síndrome de Turner es una anomalía de los cromosomas sexuales que afecta a aproximadamente una de cada 2.500 niñas. Las niñas con síndrome de Turner tienen un solo cromosoma X en lugar de dos, que es lo normal. Por lo general, son estériles y no experimentan los cambios normales de la pubertad a menos que se las trate con hormonas sexuales. Las niñas afectadas por este síndrome son de baja estatura, aunque el tratamiento con hormonas de crecimiento y sexuales puede ayudarles a aumentar su estatura. Algunas tienen otros problemas de salud, incluidos defectos de tipo cardíaco. Las niñas que tienen síndrome de Turner poseen una inteligencia normal, aunque algunas tienen dificultades para las matemáticas y los conceptos espaciales.
Aproximadamente una de cada 1.000 a 2.000 mujeres tiene un cromosoma X de más, conocido como triple X. Estas niñas, que suelen ser altas, no siguen un patrón homogéneo en cuanto a anomalías físicas, tienen una pubertad normal y parecen ser fértiles. Su inteligencia es normal, aunque son algo comunes las incapacidades de aprendizaje. Como estas niñas son saludables y tienen un aspecto normal, es muy probable que los padres sólo sepan que tiene esta anomalía cromosómica si se han sometido a pruebas prenatales (amniocentesis o CVS). El síndrome de Klinefelter es una anomalía de los cromosomas sexuales que afecta a aproximadamente uno de cada 600 a 800 niños. Los varones con síndrome de Klinefelter tienen dos, o a veces más, cromosomas X junto con su cromosoma Y (normalmente, los varones tienen un cromosoma X y un cromosoma Y). Los niños afectados suelen ser altos con una inteligencia normal, aunque son comunes las incapacidades de aprendizaje. En general, tienen más problemas con el juicio y el control de los impulsos que los varones XY. De adultos, producen una cantidad inferior a la normal de la hormona masculina conocida como testosterona (y a menudo se los trata con esta hormona) y no son fértiles.
¿Existen otras anomalías cromosómicas menos comunes?
Gracias a nuevas técnicas para el análisis de los cromosomas, ha sido posible identificar anomalías muy pequeñas que pueden no ser visibles incluso bajo un microscopio de alta potencia. Como consecuencia de este avance, es mayor la cantidad de padres que se entera que su hijo tiene una anomalía cromosómica. Algunas de estas anomalías poco comunes incluyen: deleciones (falta de segmentos pequeños), microdeleciones (la falta de una cantidad muy pequeña de material que pueden incluir un solo gen), translocaciones (cuando una parte de un cromosoma se une a otro), e inversiones (cuando una parte de un cromosoma se separa y se vuelve a unir al revés). Algunas de estas anomalías son tan poco frecuentes que, en algunos casos, sólo han afectado a uno o a unos pocos niños. En estos casos, puede ser imposible para el médico predecir cómo será la salud y desarrollo del niño a largo plazo.
Algunos trastornos poco frecuentes son causados por cambios cromosómicos. Por ejemplo, una deleción muy pequeña en el cromosoma 15 puede causar el síndrome de Prader-Willi (caracterizado por retraso mental, obesidad extrema y otros problemas), mientras que una deleción en el cromosoma 5 causa el síndrome del maullido de gato, que se caracteriza por un llanto muy agudo, como el del gato, durante la infancia, retraso mental y anomalías físicas. Las deleciones pequeñas de un segmento específico del cromosoma 22 también causa los defectos cardíacos, paladar hendido y otros problemas observados en el síndrome de DiGeorge y en el síndrome velocardiofacial.
¿Los niños que tienen la misma anomalía cromosómica son iguales?
Si la anomalía cromosómica que tiene un niño es poco frecuente o común, es importante que se lo trate como un individuo. Incluso las personas con anomalías cromosómicas aparentemente idénticas pueden ser muy diferentes entre sí. La manera en que una persona resulta afectada depende principalmente, aunque no en su totalidad, del material genético exacto afectado. Cada cromosoma contiene de cientos a miles de genes y cada uno de éstos influye sobre una característica o función del organismo diferente.
En algunos casos, las nuevas técnicas para el análisis de cromosomas permiten identificar exactamente de dónde proviene el material genético faltante o adicional. Si los médicos saben qué genes puede contener un determinado segmento y qué función cumplen, a veces pueden brindar a los padres una perspectiva más exacta de cómo será el desarrollo futuro de su hijo.
Si los padres ya han tenido un bebé con una anomalía cromosómica, ¿qué probabilidades tienen de tener otro hijo con el mismo problema?
Los padres que han tenido un bebé con una anomalía cromosómica deben consultar a un especialista en genética. Estos profesionales de la salud ayudan a las familias a entender lo que se sabe sobre las causas de un determinado defecto congénito y las probabilidades de que el defecto vuelva a producirse en otro embarazo. Afortunadamente, en la mayoría de los casos, el riesgo para los padres de un bebé que nació con una anomalía cromosómica es pequeño. Por ejemplo, los padres de un bebé con síndrome de Down tienen normalmente un riesgo del uno por ciento de tener otro bebé afectado, más el riesgo adicional que tenga la madre por su edad.
Sin embargo, hay excepciones. Por ejemplo, un número pequeño de padres cuyos hijos tienen síndrome de Down posee una alteración en la estructura cromosómica (translocación o inversión) que no afecta su propia salud pero que puede ser perjudicial si se la transmiten a sus hijos. En ciertos casos, un especialista en genética puede recomendar que los padres se realicen análisis de sangre para determinar si tienen esta alteración y poder determinar de la forma más exacta posible cuál es el riesgo en el próximo embarazo.
¿Dónde pueden las familias afectadas con anomalías cromosómicas obtener más información?
El médico que atiende a un bebé afectado seguramente podrá considerar con la familia los problemas médicos específicos en más detalle o derivarla a un especialista. También puede ser útil para los padres ponerse en contacto con grupos de apoyo formados por familias de niños afectados por la misma anomalía cromosómica u otra similar. Los especialistas en genética son una buena fuente de información para ponerse en contacto con algún grupo de apoyo adecuado. Algunos de estos grupos incluyen:
National Down Syndrome Society
666 Broadway, 8th floor
New York, NY 10012
(800) 221-4602
Support Organization for Trisomy 18, 13 and Related Disorders
2982 South Union St.
Rochester, NY 14624
(800) 716-7638
Turner’s Syndrome Society of the U.S.
14450 T.C. Jester
Houston, TX 77014
(800) 365-9944
Triple X Syndrome
231 W. Park Ave.
Sellersville, PA 18960
(215) 453-2117
Klinefelter Syndrome and Associates
11 Keats Court
Coto de Caza, CA 92679
(888) 999-9428
5p- Society (Cat Cry Syndrome)
PO Box 268
Lakewood, CA 90714
(888) 970-0777
Prader-Willi Syndrome Association
5700 Midnight Pass Rd., Suite 6
Sarasota, FL 34242
(800) 926-4797
Referencias
American Academy of Pediatrics. Health supervision for children with Turner syndrome. Pediatrics, volumen 96, número 6, diciembre de 1995, páginas 1166-1173.
American College of Obstetricians and Gynecologists. Prenatal diagnosis of fetal chromosomal abnormalities. ACOG Practice Bulletin, volumen 27, mayo de 2001.
Barnes, A.M. y Carey, J.C. Common problems of babies with trisomy 18 or 13. Rochester, NY,
Support Organization for Trisomy 18, 13, and Related Disorders, 11 de enero de 2002.
Linden, M.G., et al. Intrauterine diagnosis of sex chromosome aneuploidy. Obstetrics & Gynecology, volumen 87, número 3, marzo de 1996, páginas 468-475.
09-1725-02 11/02
Reconocimiento y Adhesión Celular
La supervivencia de todos los organismos, exige que sus células sean capaces de responder adecuadamente a los estímulos (cambios ambientales de cualquier tipo). Esta capacidad implica la presencia de unos receptores en la membrana celular capaces de ser activados por mensajes que le venga del medio extracelular. Estos receptores de membrana ya estimulados transformarían la señal extracelular en un señal intracelular o segundo mensajero. Este segundo mensajero actúa sobre enzimas o factores intracelulares provocando una cascada de acontecimientos que conducen a una respuesta celular. Esta respuesta, según el tipo celular de que se trate, puede ser la contracción muscular, la secreción glandular, la división celular, etc.
Uno de los segundos mensajeros más utilizados por las células es el AMP cíclico (AMPc).
Unión de la molécula señal a su receptor y activación de éste.
El complejo formado por el receptor y la molécula señal, activa a una proteina de membrana llamada proteina G
Ésta activa a su vez, el enzima de membrana adenilato-ciclasa, que a partir de ATP sintetiza AMPc
Y por último, el AMPc activa a una enzima intracelular capaz de activar a otros muchos enzimas intracelulares, que desencadenan una cascada de acontecimientos, hasta provocar la respuesta celular.
Un grupo de proteínas denominadas Moléculas de Adhesión Celular (MAC o CAM por sus siglas en inglés) es el responsable de las interacciones entre células. Estas proteínas corresponden a proteínas integrales de membrana , entre las mas importantes tenemos:
Cadherinas: son responsables de las interacciones entre células similares (interacciones homotípicas) y requieren de Ca ++ para dicha interacción, y entre otras características , se encuentra las de relacionarse (por su porción citosólica) al citoesqueleto Un ejemplos de uniones que contiene cadherina lo constituyen los desmosomas y las uniones adhesivas celulares y que confieren rigidez y fortaleza al conjunto de células que se unen para formar tejidos.
Selectinas: son responsables de las interacciones entre células diferentes (interacciones heterótípicas), se fijan a los hidratos de carbono de otras moléculas de adhesión celular. Esta fijación es Ca++ dependiente y se realiza por medio de una lectina que se encuentra en el extremo de la molécula.
Desmosomas: constan de una placa adosada a la cara citosólica de las respectivas membranas citoplasmáticas de las células que unen y, siendo las cadherinas los elementos que unen a las mismas.
La placa (formada por proteínas denominadas placoglobinas) se unen a filamentos intermedios del citoesqueleto (queratina).
Las cadherinas (en este caso proteínas de trasmembrana denominadas desmogleína y desmocolina) se fijan a la placa y se proyectan al espacio intercelular entrelazándose a las de la otra célula.
Uniones adherentes: se las encuentra generalmente en el tejido epitelial conformando una banda continua de moléculas de cadherina que en su porción citosólica se unen a un "cinturón" de proteínas adaptadoras que discurre en la cara citosólica de la membrana celular y relaciona a las cadherinas con el citoesqueleto (principalmente actina).
Unión estrecha u oclusiva: se las encuentra separando los líquidos extracelulares que bañan las regiones apicales y basales de las células (con el objeto de que cumplan sus respectivas funciones) y forman barreras que tornan impermeables determinadas cavidades (como la luz del intestino). En este tipo de relación entre células, hileras de proteínas integrales de membrana (como la ocludina y la claudina) forman, con la porción que se proyecta al espacio intercelular, uniones extremadamente fuertes con las similares de la célula adyacente y prácticamente fusionan ambas células estableciendo una unión impermeable. La porción citosólica de estas células se relaciona al citoesqueleto.
Comunicación intercelular
Uniones comunicantes ( gap junctions)
Un tipo particular de unión entre células animales lo constituye la unión comunicante (gap junction), en este caso las membranas de ambas poseen proteínas que conforman semicanales de transmembrana, que las interconectan y permiten el paso de moléculas entre ambas.
En las células vegetales las uniones intercelulares se extienden a través de las paredes celulares de células adyacentes y se denominan plasmodesmos. Al igual que las uniones comunicantes, conectan a ambas células permitiendo el paso de moléculas, pero en este caso la membrana celular conforma una lámina continua que "tapiza" el plasmodesmo y, por otra parte una extensión del retículo plasmático (el desmotúbulo) lo atraviesa y se conecta al citosol de la célula adyacente.
Adhesión entre las células y la matriz
En los grupos organizado de células la matriz, entre otras funciones, cumple la de organizar las células en tejidos amén de coordinarlas proporcionando el medio para que se propaguen señales que pueden indicar a las células que crezcan y proliferen.
La adhesión entre las células y la matriz esta mediada esencialmente por las integrinas: son las principales clases de Moléculas de Adhesión Celular que interaccionan entre la célula y la matriz (aunque las selectinas y proteoglucanos también intervienen en la fijación). Las integrinas están compuestas por dos subunidades diferentes (heterodímeros) que toman el nombre de alfa (con 17 tipos diferentes) y beta (con ocho tipos diferentes), lo cual permite un gran número de combinaciones. Las células generalmente presentan en su superficie varios tipos de integrinas.
La porción extracelular de la integrina se fija a las proteínas de la matriz y la citosólica se relaciona con proteínas adaptadoras que a su vez interactúan con el citoesqueleto.
Algunas integrinas pueden además de mediar entre la célula y la matriz, intervenir en interacciones intercelulares.
Uno de los segundos mensajeros más utilizados por las células es el AMP cíclico (AMPc).
Unión de la molécula señal a su receptor y activación de éste.
El complejo formado por el receptor y la molécula señal, activa a una proteina de membrana llamada proteina G
Ésta activa a su vez, el enzima de membrana adenilato-ciclasa, que a partir de ATP sintetiza AMPc
Y por último, el AMPc activa a una enzima intracelular capaz de activar a otros muchos enzimas intracelulares, que desencadenan una cascada de acontecimientos, hasta provocar la respuesta celular.
Un grupo de proteínas denominadas Moléculas de Adhesión Celular (MAC o CAM por sus siglas en inglés) es el responsable de las interacciones entre células. Estas proteínas corresponden a proteínas integrales de membrana , entre las mas importantes tenemos:
Cadherinas: son responsables de las interacciones entre células similares (interacciones homotípicas) y requieren de Ca ++ para dicha interacción, y entre otras características , se encuentra las de relacionarse (por su porción citosólica) al citoesqueleto Un ejemplos de uniones que contiene cadherina lo constituyen los desmosomas y las uniones adhesivas celulares y que confieren rigidez y fortaleza al conjunto de células que se unen para formar tejidos.
Selectinas: son responsables de las interacciones entre células diferentes (interacciones heterótípicas), se fijan a los hidratos de carbono de otras moléculas de adhesión celular. Esta fijación es Ca++ dependiente y se realiza por medio de una lectina que se encuentra en el extremo de la molécula.
Desmosomas: constan de una placa adosada a la cara citosólica de las respectivas membranas citoplasmáticas de las células que unen y, siendo las cadherinas los elementos que unen a las mismas.
La placa (formada por proteínas denominadas placoglobinas) se unen a filamentos intermedios del citoesqueleto (queratina).
Las cadherinas (en este caso proteínas de trasmembrana denominadas desmogleína y desmocolina) se fijan a la placa y se proyectan al espacio intercelular entrelazándose a las de la otra célula.
Uniones adherentes: se las encuentra generalmente en el tejido epitelial conformando una banda continua de moléculas de cadherina que en su porción citosólica se unen a un "cinturón" de proteínas adaptadoras que discurre en la cara citosólica de la membrana celular y relaciona a las cadherinas con el citoesqueleto (principalmente actina).
Unión estrecha u oclusiva: se las encuentra separando los líquidos extracelulares que bañan las regiones apicales y basales de las células (con el objeto de que cumplan sus respectivas funciones) y forman barreras que tornan impermeables determinadas cavidades (como la luz del intestino). En este tipo de relación entre células, hileras de proteínas integrales de membrana (como la ocludina y la claudina) forman, con la porción que se proyecta al espacio intercelular, uniones extremadamente fuertes con las similares de la célula adyacente y prácticamente fusionan ambas células estableciendo una unión impermeable. La porción citosólica de estas células se relaciona al citoesqueleto.
Comunicación intercelular
Uniones comunicantes ( gap junctions)
Un tipo particular de unión entre células animales lo constituye la unión comunicante (gap junction), en este caso las membranas de ambas poseen proteínas que conforman semicanales de transmembrana, que las interconectan y permiten el paso de moléculas entre ambas.
En las células vegetales las uniones intercelulares se extienden a través de las paredes celulares de células adyacentes y se denominan plasmodesmos. Al igual que las uniones comunicantes, conectan a ambas células permitiendo el paso de moléculas, pero en este caso la membrana celular conforma una lámina continua que "tapiza" el plasmodesmo y, por otra parte una extensión del retículo plasmático (el desmotúbulo) lo atraviesa y se conecta al citosol de la célula adyacente.
Adhesión entre las células y la matriz
En los grupos organizado de células la matriz, entre otras funciones, cumple la de organizar las células en tejidos amén de coordinarlas proporcionando el medio para que se propaguen señales que pueden indicar a las células que crezcan y proliferen.
La adhesión entre las células y la matriz esta mediada esencialmente por las integrinas: son las principales clases de Moléculas de Adhesión Celular que interaccionan entre la célula y la matriz (aunque las selectinas y proteoglucanos también intervienen en la fijación). Las integrinas están compuestas por dos subunidades diferentes (heterodímeros) que toman el nombre de alfa (con 17 tipos diferentes) y beta (con ocho tipos diferentes), lo cual permite un gran número de combinaciones. Las células generalmente presentan en su superficie varios tipos de integrinas.
La porción extracelular de la integrina se fija a las proteínas de la matriz y la citosólica se relaciona con proteínas adaptadoras que a su vez interactúan con el citoesqueleto.
Algunas integrinas pueden además de mediar entre la célula y la matriz, intervenir en interacciones intercelulares.
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