TERAPIA CON STEM CELLS EN ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR

Las células madre son un tipo de células especiales que presentan la capacidad de dividirse indefinidamente, autorrenovarse y diferenciarse en varios tipos celulares. Distintas fuentes de células madre están siendo utilizadas para la futura regeneración del cerebro dañado y para mejorar funciones neuronales después de una isquemia en modelos animales.

Tipo de stem cell: 
Células mesenquimales autólogas

Método de obtención: 
Reprogramación de factores

Usos: 
Recuperación funcional casi en su totalidad, regeneración de tejido neuronal e inhibición de los efectos del proceso inflamatorio, tratamiento para embolismos.

Resultados:

♥ Corto plazo: Los síntomas se mantienen durante el primer mes de tratamiento.

♥ Largo plazo: Recuperación casi en su totalidad con secuelas mínimas

Sánchez Adolfo.Aplicación de células mesenquimales autólogas como adyuvante en el tratamiento de embolia cerebral. Células madres y medicina biorregenerativa.Volumen 1(1), 2014;1-5 [15 de diciembre del 2016].

EJEMPLO DE TRANSGÉNICO ANIMAL EN ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR

TNFα - TransgenicRat

Se ha comenzado a utilizar transgénicos de ratas que sobreexpresan un gen TNF - murino, bajo el control de su propio promotor, para investigar el impacto de TNFa cuando está crónicamente elevado, en la función sináptica del hipocampo.
La viabilidad neuronal y la recuperación cognitiva en ratas TNFa (Tg) mostraron significativamente mayores niveles de potenciación a largo plazo (LTP) en respuesta a una estimulación de 100 Hz. Lo que sugiere que las redes sinápticas pueden ser hiperexcitabilitadas cuando existe TNFa elevado.

FUENTE: Pettigrew LC, Kryscio RJ, Norris CM (2016) The TNFα-Transgenic Rat: Hippocampal Synaptic Integrity, Cognition, Function, and Post-Ischemic Cell Loss. PLoS ONE 11(5): e0154721. doi:10.1371/ journal.pone.0154721.

ADN RECOMBINANTE EN ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR

ADN RECOMBINANTE
(Artificial)

♥ Eritropoyetina humana recombinante (EPOhr)

El mecanismo molecular por el cual se estimula su producción es a través de los factores inducibles por la hipoxia. Estos se activan a partir de sensores de la membrana celular y disparan señales moleculares, que activan la replicación de genes que intervienen en la síntesis de la molécula. La eritropoyetina también tiene la propiedad de reducir el daño celular a través del flujo de purinas y de esta forma reduce el número de células que entran en la apoptosis y este mecanismo ampliamente aceptado como cardioprotector contra la isquemia aguda, otras vías han sido demostradas.

ADN RECOMBINANTE
(En la naturaleza)

♥ Un ejemplo de ADNr es el mecanismo de recombinación de las  bacterias lo cual es basado en tres procesos; transformación, conjugación y transducción, la existencia de estos mecanismos permite la construcción de nuevos mapas genéticos de bacterias a partir del original a través de una mutación, dos moléculas de ADN pueden intercambiar segmentos y dar lugar a la aparición de nuevas combinaciones genéticas. Las bacterias y los virus, tienen mecanismos de recombinación lo que les permite aumentar su patogenia al poder resistir y evadir la respuesta inmune des huésped.

FUENTE: Zanlungo S, Arrese M, Rigotti, A. Medicina molecular: Presente y futuro. Revista Médica de Chile [Internet]. 2000 [citado 27 noviembre 2015]; 127 (8).

Recombinación genética en procariontes. (acceso el 14 de junio de 2015)

Ministerio de Educación-Gobierno de España [Internet]. ADN recombinante o clonación celular. Proyecto Bisofera [Internet]. 2008 [citado 27 noviembre 2015]; 127 (8).

Baute Gómez Alwjandro. Medisur. Revista Científica de las Ciencias Médicas en Cienfuegos. Eritropoyetina humana recombinante e isquemia aguda miocárdica y cerebral: sus implicaciones para el uso clínico. [Internet] 2010.

TÉCNICAS DE HIBRIDACIÓN Y DE SECUENCIACIÓN EN ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR

Valora la presencia de fragmentos con una secuencia de nucleótidos concreta. Incluye las técnicas de Southern blot (ADN), Northern blot (ARN).

Micro RNA 21

Se realizó la hibridación in situ y microdisección con la RT-PCR para determinar la expresión y el papel que cumple 21-microARN (miR-21) después de una ECV. La hibridación reveló que el miR-21 hizo una regulación positiva de expresión en las neuronas de la zona límite isquémica, y el análisis cuantitativo en tiempo real de RT-PCR reveló que el accidente cerebrovascular aumentó los niveles de miR-21 aproximadamente tres veces en las neuronas aisladas a partir de la zona de frontera isquémica.

FUENTE: FEBS J. 2010 Oct https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20840605

http://www.neurowikia.es/content/diagn%C3%B3stico-anatomopatol%C3%B3gico-y-t%C3%A9cnicas-de-biolog%C3%AD-molecular-en-tumores-primarios-del-sn

PRUEBA DEL PCR EN ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR

El parásito Trypanosoma cruzi, es una de las muchas causas de ECV y éste es detectable gracias a una prueba confirmatoria de PCR: 

FUENTE: Davies, Carolina, et al. Detección de Trypanosoma cruzi en tejido y sangre murina por PCR convencional y en tiempo real. Acta bioquímica clínica latinoamericana, 2014, vol. 48, no 4, p. 421-428.

PRUEBA DE TAMIZAJE Y PRUEBAS CONFIRMATORIAS DE ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR

Pruebas de Tamizaje para ECV:

Las pruebas de tamizaje permiten, de manera no tan específica pero estandarizada, conocer el estado en el que se encuentra determinado grupo poblacional en torno a una enfermedad.

Escala de evaluación Cincinnati:

Escala de evaluación Los Ángeles:

Pruebas confirmatorias de ECV:

• Tomografía computarizada
• Resonancia magnética
• Angiografía 
• Electroencéfalograma (EEG)
• Exámen de respuesta evocada
• Ultrasonido Doppler
• Fonoangiografía carotídea

FUENTE: Gauch E.C, MD, Saber J.L. MD, Adams H.P. MD, et al. Guidelines for the early management of patients with acute ischemic stroke: A guideline for healthcare professionals from the American Heart Association/ American Stroke Association.Stroke 2013 

http://www.hgm.salud.gob.mx/descargas/pdf/area_medica/medinterna/guias_diagnosticas/6_enfervascular.pdf

http://www.texasheart.org/HIC/Topics_Esp/Cond/strokdsp.cfm

ALTERACIONES DE LA EPIGENÉTICA DE ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR

Los procesos epigenéticos están influenciados por señales ambientales, lo cual explica la interacción genes y ambiente en la fisiopatología del ictus cerebral.

Metilación del ADN 

Implicado en respuestas al estrés relacionadas con la fisiopatología del ictus cerebral. Se observó:

• Hipometilación global del ADN 
• Alteraciones en la metilación de ADN en promotores de genes que influyen en la vulnerabilidad de sufrir ictus, entre los cuales están: MTHFR, KCC1, THBS1, ER.
• Enfermedad de Fabry, síndrome de Prader-Willi e imprinting del locus genómico GNAS.

Modificaciones de histonas

• Niveles de acetilación en las histonas, y el consiguiente estado de la cromatina alterados.
• Asociado a: excitotoxicidad, estrés oxidativo, inflamación, regulación del ciclo celular, reparación de ADN y apoptosis. Factores de mayor riesgo.
• Aterosclerosis, displasia inmuno-ósea de Schimke, lupus eritematoso sistémico.

ARN no codificante:

microRNAs

• Actúan en procesos post-isquémicos del cerebro y la expresión de miRNA alterada después de ACV.

IncRNAs

• Modula marco epigenético post-isquémico a través de interacciones con proteínas modificadoras de la cromatina y la unión a correpresores transcripcionales.
• IncRNAs asociados a fisiopatología del ictus cerebral: GOMAFU, ANRIL. 

Otros factores:

• Fumar, alcoholismo, drogas ilícitas, inactividad física, obesidad, píldoras anticonceptivas.

FUENTE: Iracema Caballero Muñoz-Grado de Biotecnología-Universidad Autónoma de Barcelona. https://ddd.uab.cat/pub/tfg/2015/142551/TFG_iracemacaballeromunoz.pdf

http://www.texasheart.org/HIC/Topics_Esp/Cond/strokrsp.cfm

ALTERACIONES EN LA TRADUCCIÓN DE ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR

Estas alteraciones en la traducción se basan en la interacción entre proteínas las cuales provienen de la previa codificación por parte de las ARN.  Entonces podemos inferir que cualquier alteración en la estructura ternaria del codón genético, nos da como resultado una lectura diferente y por lo tanto un gen anormal.

La traducción de las siguientes proteínas y genes tienen un papel decisivo en la enfermedad cerebrovascular por lo tanto un mal proceso de formación la desencadenara, tenemos entre ellos:

• Gen APOE - Apolipoprotein E: Es esencial para el catabolismo normal de los constituyentes de lipoproteínas ricas en triglicéridos. La proteína codificada por este gen es una apoproteóna mayor del quilomicrón. Las mutaciones en este gen producen disbetalipoproteinemia familiar, o hiperlipoproteinemia de tipo III (HLP III), en las que el aumento del colesterol plasmático y de los triglicéridos son la consecuencia del deterioro del aclaramiento de los remanentes de quilomicrón y VLDL.
  También conocido: AD2; GLP; APO-E; ApoE4; LDLCQ5.

• Gen ACE - Angiotensin I Converting Enzyme: Este gen codifica una enzima implicada en la catalización de la conversión de la angiotensina I en un péptido fisiológicamente activo, angiotensina II. Esta enzima juega un papel clave en el sistema renina-angiotensina.

• Factor XIII: Es el último zimógeno que se activa en la cascada de la coagulación de la sangre. las subunidades A tiene función catalítica, y las subunidades B no tienen actividad enzimática y pueden servir como moléculas portadoras de plasma.
  Los defectos en este factor pueden resultar en una tendencia a sangrar durante toda la vidam cricatrización de heridas defectuosa y aborto habitual.

• Factor XII: Este zimógeno de cadena sencilla se convierte en una serina proteasa de dos cadenas con una cadena pesada (factor alfa XIIa) y una cadena ligera. El defecto de éste factor, es que el tiempo de colagulación de la sangre entera se prolonga. 

Todos estos genes tienen la función de codificar proteínas.

FUENTE:

Biogenet, Citogenética y Biología Molecular. http://www.biogenet.org/v2/prestaciones/84/prestacion-nro-1

Gene ID: 1636, updated on 23-Apr-2017. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/1636

Gene ID: 2161, updated on 22-Apr-2017. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2161

Gene ID: 2165, updated on 23-Apr-2017 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2165 

Gene ID: 2162, updated on 20-Apr-2017. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2162

Gene ID: 348, updated on 22-Apr-2017. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/348 

Biomédica vol.33 no.4 Bogotá Oct./Dec. 2013. Diana María Valencia, Carlos Andrés Naranjo, María Victoria Parra, María Antonieta Caro, Ana Victoria Valencia, Carlos José Jaramillo, Gabriel Bedoya. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-41572013000400013  

Leonardo Hernández, Nandy Rodríguez, Élver Andrés Pérez y Daniel Agusto Reyes http://www.sciencedirect.com.sci-hub.cc/science/article/pii/S0121737216301182 

ALTERACIONES EN LA TRANSCRIPCIÓN DE ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR

En un ECV, el fallo endotelial ocurre incluso antes que el proceso de aterosclerosis sea evidente. Para llevar a cabo ésta acción en el endotelio actúan algunos factores de transcripción intracelular como el factor nuclear B (NF ß) complejo proteico que controla la transcripción del ADN, está implicado en la respuesta celular frente a estímulos como el estrés, citoquinas, radiación ultravioleta, LDL oxidadas y antígenos bacterianos o virales, otro factor de transcripción que se expresa es la proteína C activadora. El MEF2 media la respuesta al estrés en algunos tejidos, es el factor de transcripción que al disminuir en un accidente cerebrovascular da entrada libre a la muerte neuronal, por tal razón si se evita su disminución se bloquea la fase tardía en la muerte por excitotoxicidad. 

FUENTE:
Guía Neurológica 8, Enfermedad cerebrovascular. J. Celis Mejía, D. Liliana Hernández, L. King Chio. http://www.acnweb.org/guia/g8cap3.pdf

Martorell Riera, A. Segarra Mondejar, M. Muñoz J. P.; Ginet, V.; Olloquequi, J.; Pérez Clausell, J.; Palacín, M.; Reina, M.; Puyal, J.; Zorzano, A.; Soriano, F. X. The EMBO Journal, agosto de 2014.

ALTERACIONES DE LA REPLICACIÓN O DE LA GENÓMICA DE ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR

• La enfermedad cerebrovascular esta asociada a daños en el genoma mitocondrial, debido a una deficiencia en la biosíntesis de ATP, esencial para llevar a cabo la fisiología celular, por una falla en su obtención por hidrólisis al momento de la replicación.  
• La ECV está asociada a la mutación del gen tRNAleu(UUR) del mtDNA, en el 80% de los casos asociada a la mutación A3.243G, pero también se han encontrado otras con menos incidencia y alguna en genes codificantes de proteinas, todas en forma heteropásmica. Las mutaciones de tRNA dañan la síntesis de proteínas mitocondriales. 
• Las proteínas llamadas caspasas activan la apoptosis en un proceso isquémico cerebral, la ciclohexamida es una sustancia que de manera inespecífica inhibe la apostosis.
• La actividad de AP1 depende de la expresión de c-fos. La disminución en la capacidad de AP1 de unirse al ADN implica que c-fos es el componenete mayoritario en el tejido cerebral postisquémico. Es posible suprimir en la postisquemia la expresión de genes tempranos mediante tratamiento con oligodeoxinucleótico antisentido del ARNm de c-fox.
• Por lo menos el 20% de los ACV isquémicos se deben a una enfermdad en las arteriolas del parénquima cerebral, conocida como CADASIL (Cerebral Autosomal Dominan Arteriopathy with Subcortical Infarcts and Leukoencephalopathy). La localización e identificación del gen responsable ha demostrado que la afección está realcionada con mutaciones del gen NOTCH3, que llevan a la presencia de un número impar de cisteínas, concentradas en los exones 3 y 4 que codifican los 5 primeros dominios EGF del NOTCH3.

FUENTE:

J. Corral R. Gonzalez Cornejo y V. Vicente. Universidad de Murcia http://www.murciasalud.es/recursos/ficheros/18062-VariabilidadPolimorfica.pdf

http://scielo.unam.mx/scielo.php?pid=S0036-36342001000200010&script=sci_arttext&tlng=es

Tournier-Lasserve E. http://www.bago.com/bagoarg/biblio/neuroweb350.htm

DEFINICIÓN

La Enfermedad Cerebrovascular (ECV), es el resultado final de un heterogéneo grupo de procesos patológicos que afectan la vasculatura del sistema nervioso, produciendo isquemia y alteración del metabolismo neuronal, y que tienen como presentación una amplia gama de síndromes, cada uno con sus características particulares.

La Organización Mundial de la Salud define la ECV como el desarrollo de signos clínicos de alteración focal o global de la función cerebral, con síntomas que tienen una duración de 24 horas o más, o que progresan hacia la muerte y no tienen otra causa aparente que un origen vascular. En esta definición se incluyen la hemorragia subaracnoidea, la hemorragia no traumática, y la lesión por isquemia. La clasificación más simple de la ECV es la siguiente:

ECV Isquémica: En este grupo se encuentra la Isquemia Cerebral transitoria (ICT), el infarto cerebral por trombosis, el infarto cerebral por embolismo y la enfermedad lacunar.

ECV Hemorrágica: En este grupo se encuentra la hemorragia intracerebral (parenquimatosa) y la hemorragia subaracnoidea (HSA) espontánea.

FUENTE:

PROYECTO ISS - ASCOFAME Guias de Práctica clínica basadas en evidencia, por el Dr. Abraham Arana Chacón, Dr. Carlos Santiago Uribe Uribe, Dr. Alfredo Muñoz Berrío, Dr. Fabio Alonso Salinas Durán y Dr. Jorge Ignacio Celis Mejía