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Articulo cientifico
 

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    Articulo cientifico Articulo cientifico Document Transcript

    • Fibrosis quística 1FIBROSIS QUISTICA___________________________________________________________________________________________________ Como afecta la fibrosis quística al tejido celular Lucelly Torres Villafaña Código: 2011261045 Universidad del Magdalena, Facultad de Estudios Generales, Programa de Biología Santa Marta, Magdalena, Colombia Noviembre, 2011RESUMENLa Fibrosis Quística (FQ) es una enfermedad multisistémica, que afecta a las glándulasexocrinas, y da lugar a una amplia variedad de manifestaciones clínicas y decomplicaciones. Es una enfermedad autosómica recesiva causada por mutaciones en el genlocalizado en el brazo largo del cromosoma 7 (7q31) que codifica la proteína reguladora dela conductancia transmembrana (CFTR). Consta de 1480 aminoácidos que se localiza en lamembrana apical de las células epiteliales secretoras. Se ha visto que esta ausencia de laproteína influye en la acción de otros genes moduladores que a su vez, pueden modificar elfenotipo, ayudándonos a explicar la diferencia de gravedad entre los enfermos. Se hadescrito otras funciones del CFTR como regulador, de forma indirecta, de otros canales decloro mediados por la liberación de ATP o la acidificación de algunos organelas o reciclajede las membranas.Por otro lado se ha descrito más de 1200 mutaciones genéticas, que explicaría su granvariabilidad clínica donde dan lugar a una afectación multiorgánica. La enfermedadpulmonar es la principal causa de morbilidad y mortalidad.Palabras Claves: Fibrosis Quística, fisiopatología, aminoácidos, ATP, mutación genética, inflamación,membranas, proteínas, cromosomas.AbstractCystic Fibrosis (CF) is a multisystem disease that affects the exocrine glands, and gives riseto a wide variety of clinical manifestations and complications. Is an autosomal recessivedisorder caused by mutations in the gene on the long arm of chromosome 7 (7q31)encoding the protein transmembrane conductance regulator (CFTR). It consists of 1480amino acids that are located in the apical membrane of secretory epithelial cells. We haveseen that this absence of the protein influences the modulatory action of other genes whichin turn may modify the phenotype, helping to explain the difference in severity betweenpatients. Described other CFTR functions as a regulator, indirectly, other chloride channelsmediated by the release of ATP and acidification of some organelles or membrane
    • Fibrosis quística 2recycling.On the other hand has been described more than 1200 genetic mutations, which mayexplain their great clinical variability which lead to a multiorgan involvement. Lung diseaseis the leading cause of morbidity and mortality.Key words: Cystic Fibrosis, pathophysiology, amino acids, ATP, genetic mutation, inflammation,membranes, proteins, chromosomes Un avance crucial en el entendimiento deINTRODUCCION FQ fue sin lugar a dudas la clonación del gen en 1989. Este gen de 230 kb, seLa fibrosis quística (FQ) es una encuentra localizado en el brazo largo delenfermedad sistémica, caracterizada cromosoma 7 de una proteína anormal, laprincipalmente por la presencia de cual es rápidamente degradada.secreciones viscosas en las vías aéreas y La mutación Clase II resulta de una fallatracto digestivo y una eliminación en el proceso de síntesis de la proteína oexcesiva de cloro y sodio por el sudor. del transporte de la misma a través de laEsta enfermedad presenta una clara membrana celular; esta clase incluye a lavariación racial en su incidencia. Ocurre mutación ÆF508. La mutación Clase IIIen 1:2000 nacidos vivos caucásicos, 1: (G551D) resulta de una proteína30,000 nacidos vivos negros y 1: 90,000 correctamente localizada pero defectuosanacidos vivos orientales. La incidencia en en la actividad del canal. En la mutaciónla poblacion latina no está bien Clase IV (R117H), la proteína estádeterminada pero se estima en correctamente localizada y regulada peroaproximadamente 1: 4500 nacidos vivos. tiene un defecto en la conductancia del cloro. La mutación Clase V (A455E)La FQ, es una enfermedad congénita, de resulta en una reducida síntesis de CFTR.transmisión autosómica recesiva. En Finalmente, en la mutación Clase VI1989 se describe por primera vez el gen existe un defecto en la regulación de otrosresponsable, localizándolo en el brazo canales (principalmente Na, Cl). Laslargo del cromosoma 7(5). Desde mutaciones clases I-III son las másentonces se han descubierto más de 230 comunes y están asociadas usualmentediferentes mutaciones de este gen lo que con insuficiencia pancreática. Estaprobablemente explica la gran característica está en relación con elvariabilidad clínica de esta enfermedad. efecto de la mutación en la producción deLa mutación más frecuente, denominada la proteína CFTR; valores <3% se asocianF508, produce la eliminación de una a fenotipos más gravesfenilalanina en la posición 508 de lacadena de aminoácidos y está presente en ASPECTOS MOLECULARES Yun 70% de casos. Aparentemente, los FISIOPATOLOGIApacientes portadores de esta mutacióntienen un compromiso pulmonar más En 1986 se demostró que las células desevero y desarrollan insuficiencia las glándulas sudoríparas y del epiteliopancreática. respiratorio de los pacientes con FQ eran relativamente impermeables al cloro yASPECTOS GENETICOS tenían una absorción de sodio aumentada. Estas dos anormalidades conducen a las concentraciones altas de cloro y sodio en
    • Fibrosis quística 3sudor características de esta enfermedad. Estructura de la proteína CFTRPor otro lado, se logró identificar laproteína producida por el gen anormal La proteína CFTR está formada por 1480denominándolaReguladorTransmembrana aminoácidos.de Fibrosis Quística o CFTR por sussiglas en ingles. La estructura de esta Esta proteína está formada por dosproteína es similar a la de las que motivos repetidos compuestos cada unoparticipan en el futuro transporte epitelial por un dominio hidrofílico que atraviesaactivo. En la tabla 1 mencionamos la membrana (MSD, membrane-spanningalgunas de sus funciones. domain) que contiene seis hélices y una región hidrofílica importante de unión aEstudios posteriores a nivel del epitelio ATP (NBF, nucleotide binding fold).respiratorio sugieren que el CFTR es un Ambos motivos se encuentran unidos porcanal de cloro defectuoso que impide el un dominio citoplasmático (dominio R)pasaje de este electrolito aumentando su codificado por el exón 13 que contieneConcentración intracelular es necesaria varios residuos cargados y la mayor parteuna mayor absorción de sodio y por de los lugares de fosforilación.consiguiente de agua. Es muy probableque este fenómeno se repita en todoepitelio secretor del organismo. Debido alproceso mencionado arriba hay, a nivelpulmonar, una reducción en el contenidode agua del líquido periciliar y unaumento de la viscosidad del mocobronquial que resulta en la obstrucción delas vías aéreas y acumulo de secreciones.A nivel pancreático ocurre untaponamiento de los conductos condisminución de la secreción enzimático Figura 1: estructura propuesta para la proteína CFTRproduciéndose mala absorción yesteatorrea. En las glándulas sudoríparas MECANISMOS DEL MOVIMIENTO DEel fenómeno se invierte y la alta AGUA A TRAVÉS DE LAS MEMBRANASconcentración electrolítica intraluminal CELULAREShace aumentar la producción de sudor. Conforme conocemos, el movimiento deTabla 1.- Funciones de la proteína CFTR. agua se lleva a cabo de acuerdo con un gradiente osmótico. • Equilibrio del agua La ósmosis es un proceso físico en el que • Mecanismo de defensa el agua (u otro solvente) atraviesa una • Propiedades de ligazón de Pseudomonas aeruginosa membrana semipermeable, moviéndose • Acción sobre canales de ENAC* canales de desde una solución de baja concentración Na sensibles de solutos, hacia una con alta • Acción sobre la rectificación de canales concentración de solutos. Este de cloro • Acción sobre los canales de potasio movimiento se lleva a cabo sin necesidad • Acción sobre canales de bicarbonato de un aporte externo de energía. Dado • Acción sobre canales de acuaporina •Activación de las ß defensinas humanas-1
    • Fibrosis quística 4que a la fecha no se ha descrito una Dolor abdominal a causa del"bomba de agua" biológica, los sistemas estreñimiento severobiológicos tienen que aprovechar el Flema o aumento de moco en losfenómeno de la ósmosis para generar un senos paranasales o los pulmonesFlujo neto de agua hacia una dirección. Retraso en el crecimiento FatigaLas células poseen bombas de iones (de Los bebés pueden tener una piellas cuales se hablará con más detalle en la con sabor saladosegunda parte de la presente revisión) Ausencia de deposiciones duranteque, empleando la energía química del las primeras 24 a 48 horas de vidaadenosín trifosfato, pueden generar Heces pálidas o color arcilla y congradientes de concentración a través de olor fétidolas membranas, es decir, un gradiente Infecciones respiratoriasosmótico, responsable del movimiento de recurrentes, como neumonía oagua a través de la membrana celular. La sinusitisbicapa lipídica que forma las membranas Pérdida de peso o insuficiencia encelulares es relativamente permeable al el aumento de peso normal en lapaso del agua, no así al paso de iones niñezcargados, frente a los cuales resulta casicompletamente impermeable. DIAGNOSTICOSin embargo, desde hace muchos años se A la mayoría de los niños con fibrosiscuenta con la evidencia experimental que quística se les diagnostica la enfermedadindica que la simple difusión de agua a hacia los dos años.través de la bicapa lipídica no podíaexplicar la velocidad con la que se Sin embargo, a un pequeño número no sedetectaba el flujo de agua en ciertos le diagnostica la enfermedad hasta los 18tejidos, como los túbulos renales, las años o más. Estos pacientes generalmenteglándulas secretoras y los eritrocitos. padecen una forma más leve de la enfermedad. En estos tejidos, la permeabilidad de la Existe un examen de sangre para ayudar amembrana al agua es mucho mayor de lo detectar la fibrosis quística. El examenque puede explicar la difusión simple del busca variaciones en un gen famoso poragua a través de la membrana. Esta causar la enfermedad.evidencia implicaba la existencia de porospermeables y selectivos al agua en lasmembranas celulares. Otros exámenes utilizados para diagnosticar la fibrosis quística son elSíntomas de la fibrosis quística examen del tripsinógeno inmunorreactivo (IRT) y la prueba de cloruro en el sudorYa que existen más de 1,000 mutaciones (examen diagnóstico estándar para ladel gen de la fibrosis quística, los fibrosis quística).síntomas son distintos de persona apersona.Pero, en general, incluyen:
    • Fibrosis quística 5TRATAMIENTO ReferenciasUn diagnóstico precoz de la fibrosisquística y un plan de tratamiento puedenmejorar la calidad de vida como tambiénprolongar la esperanza de vida.Para los pulmones: Páginas Internet consultadas. Antibióticos (prevención y tratamiento de infecciones pulmonares y sinusales) Medicamentos para inhalar Terapia para diluir el moco y facilitar la expectoración Trasplante de pulmón en algunos casos Para los problemas intestinales ynutricionales: Una alimentación especial Enzimas pancreáticas para reponer las enzimas faltantes Suplemento vitamínicos (vitaminas A, D, E y K)COMPLICACIONESLas infecciones respiratorias crónicas sonlas complicaciones más habituales. Otrascomplicaciones incluyen: Tos con sangre Insuficiencia respiratoria crónica Cor pulmonale (insuficiencia del lado derecho del corazón) Diabetes Enfermedad hepática Desnutrición Osteoporosis y artritis Neumonía recurrente (infección de los pulmones) Neumotórax (acumulación de aire o gas en el espacio alrededor de los pulmones)