Ingeniería genéticaBuscando una diana para el tratamiento de la aterosclerosis

FACTORES DE RIESGO

El consumo de alimentos con un alto contenido en grasas saturadas y la vida sedentaria incrementan el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares como la aterosclerosis.

¿QUÉ ES LA ATEROSCLEROSIS?

Arteria normal

Es un trastorno vascular causado por la acumulación de grasas en las paredes de los vasos sanguíneos que puede dar lugar a manifestaciones muy diversas y de gravedad variable.

Aterosclerosismedia

Aterosclerosis severa

Formación de placas de ateroma que obstruyen el flujo sanguíneo.

EL COLESTEROL "MALO" O LDL

• El exceso de colesterol en la dieta hace que éste se almacene en forma de grasa o bien que continúe circulando por la sangre en una forma llamada LDL (low-density-lipoprotein, lipoproteína de baja densidad) o más comúnmente "colesterol malo".

• Uno de los componentes de la placa de ateroma es el LDL.

•Aunque los ataques cardíacos y los accidentes cerebrovasculares son las principales causas de muerte en todas partes del mundo, el 80% de las muertes prematuras debidas a estas causas se podrían evitar mediante el control de los principales factores de riesgo

•Se estima que, cada año, 17 millones de personas mueren en todo el mundo de enfermedades cardiovasculares (ECV), en particular de ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares.

•Las ECV afectan casi por igual a hombres y mujeres.

•Son la principal causa de muerte, tanto en los países en desarrollo como en los países desarrollados.

SEGÚN LA ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD (OMS)

• Los macrófagos actúan como un sistema de "limpieza" para evitar que el colesterol se deposite en las paredes.

• Este sistema de limpieza es eficiente si el exceso de colesterol no es muy grande.

LOS MACRÓFAGOS, UN "SISTEMA DE LIMPIEZA"

LDL

Oxidación de LDL

LDL oxidado

Macrófago

Si las cantidades de colesterol son muy abundantes:

Los macrófagos continúan recogiendo LDL

Pero, una vez han engullido grandes cantidades, se transforman en unas células llamadas

"espumosas"

Éstas inducen la inflamación y la proliferación de células de la pared arterial

Formación de la placa de ateroma

¿CÓMO SE FORMA LA PLACA DE ATEROMA?

Célula espumosa

LDL oxidadoOxidación de LDL

LDLMacrófago

Activación del sistema inmunitario

Proliferación de células endoteliales

INVESTIGACIÓN EN ATEROSCLEROSIS

Uno de los objetivos es:Entender cómo los macrófagos participan en la regulación de los niveles de colesterol y cuál es su rol en el desarrollo de la aterosclerosis.

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ESTUDIO DEL RECEPTOR DE LDL Y MYLIP

Sabemos que los macrófagos reconocen el LDL oxidado gracias a unos receptores.

Sabemos que una proteína de los macrófagos llamada MYLIP degrada el receptor de LDL.

Oxidación de LDL

LDL oxidado

Macrófago

Receptor de LDL

Si los macrófagos producen MYLIP en grandes cantidades, la ingestión de colesterol disminuye.

MYLIP, UNA POSIBLE DIANA TERAPÉUTICA

Los científicos están estudiando a fondo esta proteína MYLIP porque piensan que un fármaco podría regularla y evitar que los macrófagos disminuyan la ingestión de LDL.

Oxidación de LDL

LDL oxidado

Macrófago

Diana terapéutica

¿COMO PODEMOS ESTUDIAR LAS PROTEÍNAS?

• Se necesitan grandes cantidades de una proteína para poder estudiar su función.

• Una de las herramientas de la biología molecular que nos permite estudiar las proteínas es la ingeniería genética.

• La ingeniería genética es la tecnología de la manipulación y transferencia de ADN de un organismo a otro.

PRIMERO CLONAMOS EL GEN DE LA PROTEÍNA DE INTERÉS: MYLIP

Célula humana ADN Gen MYLIPLo insertamos en un fragmento de ADN circular llamado plásmido

REALIZAMOS UNA TRANSFORMACIÓN BACTERIANA CON EL GEN DE LA PROTEÍNA DE INTERÉS: MYLIP

1. Transformaciónbacteriana

2. Selección de bacterias transformadas

3. Crecimiento bacteriano

AISLAMOS EL GEN DE LA PROTEÍNA MYLIP Y LO INTRODUCIMOS EN CÉLULAS PARA QUE LA PRODUZCAN

3.Crecimiento bacteriano

4. Aislamos el ADN

5. Producción de la proteína (introduciendo el ADN en células eucariotas)

MYLIP

proteína

¿CÓMO REALIZAMOS LA TRANSFORMACIÓN BACTERIANA?

Con cambios drásticos de temperatura y añadiendo cationes facilitamos la entrada del ADN en forma de plásmido

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¿CÓMO NOS ASEGURAMOS QUE CRECEN BACTERIAS TRANSFORMADAS?

El plásmido contiene un gen de resistencia a un antibiótico

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Gen de resistencia al antibiótico

¿CÓMO NOS ASEGURAMOS QUE CRECEN BACTERIAS TRANSFORMADAS?

¿CÓMO AISLAMOS EL ADN PLASMÍDICO DEL CULTIVO BACTERIANO?

Haciendo una Mini-prep:

Mediante diferentes disolventes y centrifugaciones iremos descartando los diferentes componentes

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SOLUCIÓN 3SOLUCIÓN 2

¡CON EL ADN AISLADO YA PODREMOS SEGUIR LA INVESTIGACIÓN!

5. Producción de la proteína (introduciendo el ADN en células eucariotas)

6. Una vez que los científicos obtienen la proteína ya pueden:

• estudiar su función en la regulación del colesterol

• buscar nuevos fármacos para la aterosclerosis.

¡Ponte la bata!¡¡Tú también puedes ser investigador/a!!

AUTOR MIEMBROS DEL CONSORCIO:

Investigadores que han contribuido con contenidos: Theresa León, Jonathan Matalonga, Universidad de Barcelona

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