lunes, 31 de marzo de 2014

Dogma central de la biología molecular.

A mediados del siglo XIX, Gregory Mendel completó sus  experimentos sobre la genética . Mendel propuso que los “caracteres” que controlan la herencia, exhibían patrones de comportamiento.  El trabajo que hizo Mendel estableció algunas reglas y propiedades fidedignas sobre la genética y la herencia, pero nadie tenía idea  de cómo eran los “caracteres” de Mendel, ni cómo se transmitían las características de una generación a otra. Los científicos estaban convencidos de que la base de la genética y la herencia se podía encontrar en algún lugar en la química de nuestras células.

Grifith fue el primer cientifico en dar el primer gran avance acerca de que podía ser lo que traspasaba los genes.  Esto fue gracias a su  su experimento en el cual mata bacteriasS. pneumoniae S letales y las "mezcla con bacterias  S. pneumoniae R inofensiva  vivas. La bacteria resultante era letal.
Grifith descubre que hay "algo" que se transpas de una celula a la otra, lo cual llamo principicipio transformante.

Hasta 1944 los cientificos  solo sabian que existia un principio transformante, pero todavia no sabian de que estaba hecho. Este podia ser una proteina, un lipido, carbohidrato, ADN o ARN.  Avery, Macload y McCarty descubren cual era el agente transformante. Repiten el experimento de Grifith pero con los siguientes cambios. 
Primero, después de matar con calor la variedad S de las bacterias, separan la mezcla en seis tubos de prueba. Cada tubo contiene un posible agente transformante . Se añadió una enzima diferente a cada tubo, excepto a uno – el de control – que no recibió nada. A los otros cinco tubos, una de las siguientes enzimas: RNASe, proteasa, DNase, o una combinación de las enzimas que rompen los carbohidratos. El líquido en uno de los tubos no podría transformar la variedad de la neumonía S. 
Mientras el líquido de los tubos que recibió la enzimas RNase, proteasa, lipasa y las que digieren los carbohidratos todavía podía transformar la variedad R de la neumonía en la variedad S, el líquido tratado con DNase perdió completamente su habilidad para transformar las bacterias.  

Apesar de los experimentos de Avery, McCarty y Macload, todavia seguian aviendo dudas sobre el material genetico. Se pensaba que este podia ser una proteina.

Heshey y Chase diseñaron un experimento determinar si era ADN o proteína, lo que actuaba como el material genético en las fágicas. Para esto, usaron una técnica llamada etiquetado radioactivo. De tal manera, lo que hicieron Harshey y Chase fue hacer crecer dos grupos de fágicas en su laboratorio. Un grupo creció con la presencia del fósforo radioactivo (presente en ADN). El segundo grupo de fágicas creció con la presencia de azufre radioactivo (presente en proteinas ). Después, Hershey y Chase usaron estos dos grupos de fágicas en forma separada, para infectar las bacterias y después medir dónde terminaba la radioactividad. Lo que observaron fue que sólo las bacterias infectadas con fágicas con el etiquetado del ADN radioactivo se convirtieron en radioactivas, Por lo tanto, Hershey y Chase concluyeron que el ADN debe ser el material genético .

Watson y Crick fueron quienes se dedicaron a estudiar la estructura del ADN.

En 1951 Crick y Watson publicaron su versión incorrecta del modelo de hélice triple. 
Rosalind Franklin pudo tomar imágenes de rayos X que confirmaron que el ADN es en realidad una hélice doble, dos hileras entrelazadas. 


La primera molécula de dos hileras construida por Watson y Crick tenía el dorso de dos hileras del azúcar y fosfato entrelazadas y las bases de nitrógeno dirigidas hacia afuera. 
Watson y Crick destruyeron su modelo e hicieron otro. Esta vez, construyeron una hélice doble con el dorso del azúcar y fosfato hacia afuera de la hélice y las bases de nitrógeno mirando hacia el interior. Se dieron cuenta que las bases de nitrógeno de las dos hileras estaban cerca y que probablemente interactuarían. 
Watson se dio cuenta que los nucleótidos encajarían si uno estaba de un lado y el otro de otro lado. Por consiguiente, las dos hileras son anti-paralelas.
En 1953 publicaron sus estudios. 



Mesenson y Stahl fueron quienes estudiaron la replicacion del ADN. Se realizó un cultivo de E. coli durante varias generaciones en un medio con 15N. Posteriormente, las células de E. coli que sólo contenían 15N en su ADN se colocaron en un medio con 14N y se les permitió que se replicaran una vez. Se extrajo el ADN de estas células y se comparó con el preparado con 14N y con el preparado con 15N, encontrando que su densidad era prácticamente el promedio. Se descartó que la replicación siguiera el mecanismo conservador. Sin embargo, este resultado era consistente tanto con una replicación semiconservadora como con una de tipo dispersante.  Por lo tanto permiteron que se replicara otra vez. Comparando los pesos resultantes se dieron cuenta que la replicacion era semiconservativa.

Etica

Desde Hipócrates, la ética de la práctica médica se basa en seis principios éticos (preservar la vida, aliviar el sufrimiento, no hacer daño, decir la verdad al paciente, respetar la autonomía del paciente, y tratar a los pacientes con justicia). Estos principios pueden ser resumidos en tres: beneficencia, autonomía y justicia.

La manipulación genética de animales y microorganismos hasta ahora consiste en añadir genes humanos para obtener los productos proteicos en cantidades elevadas con poco costo (insulina, factores de la coagulación). En la plantas se han usado estas técnicas con los mismos fines y además se han conseguido cultivos más rentables porque crecen más, se hacen resistentes a plagas o a heladas, aparte de otras múltiples ventajas.
En cuanto a la manipulación genética de las plantas,  éticamente se refieren al hecho de informar o no al consumidor de que se trata de productos manipulados genéticamente. Además son desconocidos los efectos que tendrán estos alimentos en el ser humano ya que se trata de especies nuevas, no surgidas naturalmente sino inventadas por el hombre.
Con los animales ocurre algo parecido. Se añade un nuevo problema y es que como se tiende a conseguir lo mejor de cada especie y los máximos beneficios, se tiende a uniformar las especies, tanto animales como vegetales, con los posibles efectos que esto pueda tener en el futuro. Durante todos los tiempos, las especies animales y vegetales han tendido a la evolución y a la diversidad. Por esto, los posibles efectos que pueda tener una tendencia a la uniformidad genética son desconocidos y temidos.
Además, con la manipulación genética de estos seres vivos se crean nuevas especies. En el caso de los microorganismos se podrían estar construyendo nuevos patógenos y con ello nuevas enfermedades. Con esto, los beneficios que traen las nuevas tecnologías genéticas quedan anulados.

Concluyendo la ingeniería genética, por su gran variedad y por su múltiples aplicaciones no puede ser considerada como un todo, sino que debe se calificada por partes.  Tiene cosas de gran aporte y totalmente éticas y beneficiarias, mientras que otras nada buenas ni éticas.

domingo, 20 de octubre de 2013

Estres


El estrés es una respuesta o comportamiento, innato,  heredado, defensivo y/o adaptativo,  con 
activación específica  neuro  - endocrina  - emocional, ante un estímulo percibido como 
amenazante.
El  agente inicial que induce el estrés se llama  agente estresor,  y puede provenir del medio 
ambiente o del entorno  o del medio interno del individuo 
El mecanismo de acción para llevar a cabo la respuesta, involucra la participación del Hipotálamo 
como centro principal de integración entre el sistema nervioso y el sistema endocrino.
Ante un estímulo estresante el hipotálamo libera el factor liberador para cortisol (CRH), el que estimula la  liberación de la hormona adrenocorticotrofina (ACTH) por  parte de la hipófisis anterior. Esta hormona llega hasta la corteza de las glándulas suprarrenales, las que responden  secretando cortisol. Paralelo a estas respuestas, también se estimula la vía simpática del sistema nervioso autónomo, que libera la hormona adrenalina secretada por la médula de la glándula suprarrenal. 

El cortisol es una hormona lipídica fundamental para la sobrevivencia al estrés. Su secrecion es  regulada por  retroalimentación negativa,  de tal manera que en un estrés prolongado este control se vería alterado.
Dentro de sus acciones  acciones sobre el organismo estan:
-Estimula el reciclaje de sustancias de desecho, tales como ácido láctico, y otras que produce el músculo durante la contracción, estas sustancias salen del músculo y llegan por la circulación al hígado, donde son utilizadas para  regenerar  glucosa. 
- Es capaz de movilizar grasas, desde el tejido adiposo a la sangre, y  aminoácidos, para que el organismo pueda sintetizar glucosa a partir de ellos (gluconeogénesis).







Las consecuencias de una producción excesiva de cortisol son:

- La glucosa se deposita como grasa en el tejido adiposo. 
- La habilidad del cerebro para la utilización de la glucosa está disminuida y puede producir problemas en los centros de control del apetito y hambre
- Químicos cerebrales como la serotonina, dopamina y endorfinas, se repletan o están en desbalance, lo que puede producir "antojos" por comer carbohidratos, dulces u otros alimentos "que nos hacen sentirnos bien".
-Hay constricción de los vasos sanguíneos y la sangre es dirigida a otros órganos, que necesitan mayor volumen de sanguíneo en el organismo con estrés. El sistema digestivo no es la prioridad del cuerpo en este momento, por lo que pueden presentarse trastornos a este nivel. 
-La habilidad del cuerpo para convertir  carbohidratos y grasa en energía esta afectada.





Drogas y efectos

domingo, 18 de agosto de 2013

jueves, 30 de agosto de 2012

Organos que presentan secreción endocrina


Héctor Croxatto Rezzio (Valparaíso, 3 de julio de 1908 - Santiago, 28 de septiembre de 2010), 

Sus investigaciones se desarrollaron en áreas como la biología, fisiología,bioquímica e inmunología, y sus principales aportes se relacionaron con la hipertensión arterial, el sistema endocrino y el riñón.
Héctor nació en Valparaiso y pasó su infancia y adolescencia en Temuco, para luego emigrar a Santiago, donde estudió Medicina en la Universidad de Chile. Obtuvo el título de médico cirujano en 1930. Amplió sus estudios en Basilea y en la Universidad de Harvard.
Fue académico en el Instituto de Educación Física y Técnica de la Universidad de Chile durante dos décadas. También fue profesor en la Facultad de Medicina de la Pontificia Universidad Católica de Chile, donde llegó a ser Secretario Académico en 1958, y posteriormente en Decano de dicha facultad.
Fue el primer Director del Centro de Perfeccionamiento y Experimentación del Ministerio de Educación Pública de Chile . En 1969 se integra a la Academia Chilena de Ciencias del Instituto de Chile, y en 1976 es nombrado Miembro de Número de la Academia Pontificia de las Ciencias del Vaticano.
En 1990 fue fundador de la Fundación Chilena de Hipertensión Arterial.

Hormona natriurética atrial
Es un polipeptido con efecto vasodilatador potente secretada por las células del músculo cardíaco. Está estrechamente relacionada con el control homeostático del agua corporal, sodio, potasio y tejido adiposo. Es liberado por las células musculares de la aurícula cardíaca (miocitos auriculares), como respuesta al aumento de la presión arterial. El ANP actúa con el fin de reducir el agua, sodio y grasa del tejido adiposo en el sistema circulatorio reduciendo así la presión arterial.

Timosina
El timo secreta timosina. Esta ayuda a las actividades de los linfocitos T.

Gastrina
La gastrina es una hormona polipéptica segregada por las glándulas pilóricas del antro del estómago y por las fibras peptidérgicas del nervio vago. Estimula la secreción de ácido clorhídrico y pepsinógeno que se activa como pepsina al entrar en contacto con el ácido en el estómago.

Eritropoyetina
 estimula la formación de eritrocitos y es el principal agente estimulador de la eritropoyesis natural. Es producida principalmente por el riñón en las celulas intersticiales peritubulares, celulas mesangiales, el resto en el hígado y glandulas salivales .

Corteza Suprarrenal



La corteza suprarenal  esta encargada de regular varios componentes del metabolismo con la producción de mineralcorticoides y glucocorticoides . La corteza suprarrenal también es un lugar secundario de síntesis de andrógenos.
Según el tipo de tejido y la función que realiza la corteza suprarrenal se puede dividir en tres
1) Zona glomerular: Esta encargada de la producción de mineralcorticoides, sobre todo, aldosterona.
2) Zona fascicular: Encargada de la producción  de glucocorticoides, principalmente cortisol.
3) Zona reticular: Encargada de la producción  de andrógenos, principalmente androstendiona.













Aldosterona, cortisol , y gonadocorticoides
Dentro de los mineralcorticoides esta la aldosterona ,que actúa en la conservación del sodio, secretando potasio e incrementando la presión sanguínea. Es reducida en la Enfermedad de Addison e incrementada en el Síndrome de Conn.
De los glucocorticoides esta el cortisol. Este se libera como respuesta al estrés y a un nivel bajo de glucocorticoides en la sangre. Sus funciones  son incrementar el nivel de azúcar en la sangre , suprimir el sistema inmunológico y ayudar al metabolismo de grasas, proteínas, ycarbohidratos. Además, disminuye la formación ósea.
Los gonadocorticoides actúan sobre la producción de esperma en los hombres y la distribución del vello del cuerpo y la menstruación en las mujeres


Sistema renina-angiotensina


El sistema renina-angiotensina (RAS)  es un sistema hormonal que ayuda a regular a largo plazo la presión sanguínea y el volumen extracelular corporal. La renina es secretada por las células granulares delaparato yuxtaglomerular, localizadas en la arteria aferente.Esta enzima cataliza la conversión del angiotensinógeno en angiotensina I que, por acción de la enzima convertidora de angiotensina , se convierte en angiotensina II. Uno de los efectos de la A-II es la liberación de aldosterona.










  • Glucocorticoides y el metabolismo celular



Los glucocorticoides son hormonas catabólicas. Estimulan la gluconeogénesis en hígado y riñón, de manera que elevan la glucemia. Tienen un cierto efecto antiinsulínico en muchos tejidos periféricos, lo que colabora también a aumentar la glucemia. Favorecen la degradación de proteínas y aumentan por tanto la liberación de aminoácidos a la sangre, muchos de los cuales son utilizados como sustrato de la gluconeogénesis. También tienen un efecto lipolítico. Los glucocorticoides tienen un efecto permisivo sobre otras hormonas, de manera que favorecen su función. 






CRH
Es una hormona peptídica y un neurotransmisor involucrado en la respuesta al estrés, esta  encargada de activar la secreción  de ACTH .
Es sintetizada en el hipotálamo y llega a las células productoras de ACTH de la hipófisis anterior a través del sistema portahipofisiario. En respuesta a la CRH, las células corticotrópicas de la hipófisis sintetizan y secretan ACTH, la cual circula y se une de forma específica a receptores con alta afinidad en la superficie de corteza suprarrenal para estimular la síntesis y secreción de cortisol.


Relación funcional entre las hormonas de la médula suprarrenal
La medula, esta en relación funcional directa con el sistema nervioso simpático. Esta  secreta adrenalina, noradrenalina y dopamina, y ademas responde a estímulos simpáticos.
Estas hormonas (adrenalina, noradrenalina y dopamina), aumentan la frecuencia cardíaca, elevan la presión sanguínea, estimulan la respiración y dilatan las vías respiratorias.





viernes, 24 de agosto de 2012

Hipofisis

 Glandula pineal, pituitaria, hipófisis

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La hipófisis (pituitaria) regula distintos procesos del organismo mediante la secreción de hormonas, trabajando de forma coordinada con el hipotálamo, que a su vez segrega hormonas estimulantes o inhibidoras de las hormonas hipofisarias.
Se encuentra en un espacio óseo llamado silla turca del hueso esfenoides, situada en la base del cráneo, en la fosa cerebral media. Esta comunicada con el Hipotálamo por un pedúnculo llamado hipofisario. A sus lados se encuentran los senos cavernosos.
 La hipófisis tiene forma ovalada con un diámetro anteroposterior de 8 mm, trasversal de 12 mm y 6 mm en sentido vertical, en promedio pesa en el hombre adulto 500 miligramos, en la mujer 600 mg y en las que han tenido varios partos, hasta 700 mg
La glándula pineal o epífisis es una glándula de secreción interna que forma parte del techo del diencefalo. Se origina embriológicamente de una evaginación entre el tálamo y el pretecho. Es una pequeña formación ovoidea, aplanada, que descansa sobre la lámina cuadrigémina, en el tercer ventrículo cerebral. Es la glándula que segrega la hormona melatonina, que es producida a partir de las serotonina. La epífisis, sensible a la luz, está relacionada con la regulación de los ciclos de vigilia y sueño. Mide unos 5 mm de diámetro.

Enanismo hipofisiario
El enanismo hipofisiario es el conjunto de alteraciones que aparecen como consecuencia de un déficit en la secreción o en la acción de la hormona del crecimiento (GH).
La acción de la GH mediante la estimulación de la secreción de somatomedina o IGF-I sobre los huesos, consiste en provocar su crecimiento longitudinal al actuar sobre el cartílago de crecimiento; por tanto, un déficit en la liberación de GH o una resistencia periférica a la misma, conducirán al enanismo.

Son muy diversas las causas capaces de originar un déficit en la secreción de GH y en definitiva un enanismo:  genetica, tumores infecciones ,etc.

Gigantismo
El gigantismo es causada por la excesiva secreción de la GH durante la edad del crecimiento, antes de que se cierre la epífisis del hueso. Si esta situación ocurre después, recibe el nombre de acromegalia
El gigantismo es el crecimiento desmesurado en especial de brazos y piernas causado por la glándula hipófisis, acompañado del correspondiente crecimiento en estatura de todo el cuerpo. 

Acromegalia
La acromegalia es una enfermedad crónica en personas de edad mediana, causada por una secreción excesiva de la hormona del crecimiento, la cual es producida en la glándula pituitaria. Generalmente el aumento de hormona del crecimiento se relaciona con el desarrollo de un tumor benigno

Hormonas
 GnRH: responsable de la liberación de hormona estimulante del folículo (FSH) y de hormona luteinizante (LH) de la pituitaria anterior. La GnRH es sintetizada y liberada en las neuronas del hipotálamo.
 GHRH: es la encargada de la liberación de somatotropina, también llamada GH  y actúa en conjunto con la somatostatina (GIH) la cual inhibe la producción de la somatotropina. Se produce en el nucleo arqueado.

GHIH: producida por las células delta del páncreas, en lugares denominados islotes de Langerhans .Inhibe la secreción de la GH por parte de la hipófisis.

Prolactina (Prl): inicia y mantiene la secreción de leche por las glándulas mamarias. El 
hipotálamo segrega habitualmente la hormona inhibidora de la prolactina (PIH), por lo que 
normalmente no se sintetiza


Hormona melanocito estimulante (MSH): actúa sobre los melanocitos provocando un 
aumento de la pigmentación de la piel. En humanos no tiene un papel importante no se
conocen sus funciones exactas.
MIH: Inibe secrecion de MSH. es secretada por el hipotalamo.





Hormonas


Aminas biogenicas


Las aminas biogénicas son bases orgánicas de bajo peso molecular que poseen actividad biológica. Se producen usualmente por decarboxilación de ciertos aminoácidos, debido a la actividad enzimática de microorganismos contaminantes.Ellas son consideradas indeseables por sus posibles efectos tóxicos sobre el consumidor.

 
Eicosanoides

Los eicosanoides provienen de ácidos grasos esenciales y se sintetizan en la membrana celular de casi todas las células del organismo menos en los glóbulos rojos. Cada célula produce un tipo diferente de eicosanoide, se los llama hormonas locales ya que igual que las hormonas realizan su función en concentraciones muy bajas, tiene efecto a nivel local, no llegan al torrente sanguíneo, actúan pasando información de una célula a otra, y se destruyen después de cumplir su función.

AMPc

Es un nucleotido que funciona como segundo mensajero en varios procesos biológicos. Es un derivado del  ATP
El AMPc actúa como un segundo mensajero que manda una señal recibida por la hormona lipídica que no puede entrar a la cèlula, que luego la difunde por el citoplasma cumpliendo la funciòn que devería hacer la hormona.

lunes, 13 de agosto de 2012

Charla Dr Mario Rosemblatt

El doctor Rosemblatt hablo (ejecutivo de la fundación ciencia para la vida) en el colegio Maimonides acerca de 3 temas:
-Comparación entre computadores y ADN
-Uso de los estudios del ADN en Chile
- Por que estudiar alguna rama de ciencias en investigación, en Chile.


En el primer tema el doctor  dijo que uno pudiera estudiar el ADN comparando lo con un computador de una forma que el organismo es una red computacional, en donde el ADN es el disco duro , los genes los programas disponibles, los vectores de transferencia pendrives, y los virus, son iguales en el computador como en el cuerpo.
En un ejemplo "x" esto es así : Se saca un genoma (programa )del ADN.  Luego este se pasa a través de un vector de transferencia (pendrive) a otro sistema.


Después de explicar esto el doctor explico el uso de los estudios de ADN en Chile y porque estudiar esto en Chile. Me referiré a lo segundo.
Chile no es un país desarrollado. Una de las formas en que este pudiera llegar a ser uno es por medio de la investigación en ciencias. Uno pudiera ver los ejemplos de países como Israel, que es un país mucho mas chico y es un país mas desarrollado gracias a que a dedicado mas inversiones a las ciencias en vez de otra áreas.

Pero  ¿Cómo el gobierno chileno pede colaborar en este avance?
 Yo creo que para que esto pace lo primero que debe hacer el gobierno es promover que los jóvenes estudien estas carreras científicas. De esta manera hubiera una gran cantidad de gente con talento disponible para la investigación de ciencias. Esto se pudiera lograr por medio de campañas.
Lo segundo que debe hacer el gobierno es aportar más dinero a esta rama. Habiendo una gran cantidad de talento en este país lo que faltaría sería la inversión. Con la ayuda del gobierno Chile lograría avanzar en el área de la investigación, pudiendo llegar a ser un país desarrollado.

lunes, 2 de julio de 2012