Sapogeninas de Chenopodium quinoa Willd como activadores potenciales de AMPKß2 para la homeostasis independiente de insulina

La isoforma AMPKß2 (proteína quinasa activada por AMP) favorece la homeostasis glucémica a través de un mecanismo independiente de insulina. Muchos "importagogos" de glucosa como SC4 actúan como activadores de AMPK, pero su consumo prolongado se asocia a efectos indeseables. Objetivo: en este trabajo se utilizó el acoplamiento molecular para analizar la posible interacción entre sapogeninas y AMPK. Métodos: se ha procedido a la preparación de los blancos proteicos, preparación de los ligandos y el acoplamiento molecular. Resultados: los resultados mostraron que ocho sapogeninas presentes en Chenopodium quinoa interactúan en el mismo sitio de unión que SC4 correspondiente al sitio ADaM de AMPK. Estas interacciones puntuaron valores de ΔG que oscilan entre -6,2 y -7,7 kcal/mol, siendo el ácido serjánico la sapogenina con el ΔG más bajo. La adición de grupos hidrofílicos como -OH y -COOH en la estructura química del ácido serjánico mejoró su afinidad de unión a la isoforma AMPKß2 abriendo la posibilidad de generar fármacos semi-sintéticos a partir de compuestos naturales con mayor actividad biológica y mejor especificidad.

The AMPKP2 (AMP-activated protein kinase) isoform promotes glycemic homeostasis through an insulin-independent mechanism. Many glucose "importers" such as SC4 act as AMPK activators, but their prolonged consumption is associated with undesirable effects. Objetive: in this work, molecular docking was used to analyze the possible interaction between sapogenins and AMPK. Methods: the preparation of the protein blanks, preparation of the ligands and molecular coupling have been carried out. Results: the results showed that eight sapogenins present in Chenopodium quinoa interact at the same binding site as SC4 corresponding to the ADaM site of AMPK. These interactions scored ΔG values ranging from -6.2 to -7.7 kcal/mol, with Serjanic acid being the sapogenin with the lowest ΔG. The addition of hydrophilic groups such as -OH and -COOH in the chemical structure of Serjanic acid improved its binding affinity to the AMPKß2 isoform opening the possibility of generating semi-synthetic drugs from natural compounds with higher biological activity and better specificity.

Función biológica de AMPK- ß2 en músculo esquelético y su dinámica estructural después de la activación por SC4 / Biological role of AMPK- ß2 in skeletal muscle and its structural dynamics after activation by SC4

INTRODUCCIÓN: la Proteína Quinasa Activada por AMP (AMPK), es una enzima monitora y reguladora central del estado energético celular, por tanto, es responsable de la respuesta celular al suministro y demanda de energía. El AMP actúa como activador en condiciones de déficit energético, mientras que el ATP la inactiva cuando las condiciones energéticas son más favorables. Debido a su función central en el metabolismo, la AMPK surge como un blanco proteico prometedor para el tratamiento de diferentes enfermedades como la Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2), Síndrome Metabólico (SM), Cáncer, entre otros. Existen múltiples isoformas de AMPK que se regulan y expresan diferencialmente en todo el organismo. La isoforma AMPK­ß2 se expresa casi exclusivamente en músculo esquelético y dado que este es el órgano primario para el almacenamiento y eliminación de Glucosa, AMPK­ß2 puede dirigir su homeostasis por una ruta independiente a la Insulina. La molécula activadora SC4 tiene una gran selectividad por AMPK­ß2 y debido a su función biológica, podría servir como modelo farmacológico para coadyuvar el tratamiento de enfermedades metabólicas. OBJETIVO: análisis de la dinámica molecular de activación de la AMPK­ß2. METODOLOGÍA: en el presente estudio, se emplean herramientas bioinformáticas como Chimera 1.15 y Phyton Molecular Viewer. RESULTADOS: el análisis in silico permitió comprender varios aspectos estructurales relacionados con la acción de SC4 sobre la estructura trimérica de la AMPK, los aminoácidos con los que interacciona y cómo su estructura química le otorga gran selectividad. También fue útil para en un futuro, ampliar los criterios de extracción, identificación y/o diseño de compuestos activos a partir de fuentes naturales, con propiedades funcionales similares o aún mejores a SC4, para así poder emplearlos con un enfoque terapéutico que beneficie a nuestra población.

INTRODUCTION: protein Kinase Activated by AMP (AMPK), is a monitor enzyme and a central regulator of the energetic cellular state, therefore, it is responsible for the cellular response to the supply and demand of energy. AMP acts as an activator in conditions of energy deficit, while ATP inactivates it when energy conditions are more favorable. Due to its central role in metabolism, AMPK appears as a promising protein target for the treatment of different diseases such as Diabetes Mellitus type 2 (DM2), Metabolic Syndrome (SM), and Cancer among others. There are multiple isoforms of AMPK that are regulated and differentially expressed throughout the body. The ß2-AMPK isoform is expressed almost exclusively in skeletal muscle and since this is the primary organ for Glucose disposal and storage, ß2-AMPK has an established role as a driver of insulin-independent Glucose clearance. The activator SC4 has a high selectivity for ß2-AMPK and due to its biological function; it could serve as a pharmacological model to aid the treatment of metabolic diseases. OBJETIVE: to analize the molecular dinamic of AMPK- ß2 activation. METHODOLOGY: in the present work we employed bioinformatics, Chimera 1.15 and Phyton Molecular Viewer. RESULTS: the in silico analysis allow us to understand many many structural features related to the action of SC4 on the trimeric structure of AMPK, the specific amino acids involved in the interaction and how its chemical structure gives it high selectivity. Thus, this structural analysis will be useful in order to broaden the criteria for extraction, identification and/or design of active compounds from natural sources, with similar or even better properties than SC4, to use them in a future, with a therapeutic approach that benefits our population.

Sistema Inmune, Infección por SARS-CoV-2 y Desarrollo de COVID-19

Resumen La infección por SARS-CoV-2 promueve un descontrol del sistema inmune con predominio de una respuesta inflamatoria de rápida instauración y el desencadenamiento de una tormenta de citocinas. El objetivo de esta revisión es comprender mejor los mecanismos inmunológicos y su descontrol activados por SARS-CoV-2. La activación de la inmunidad innata, contra la infección, es el factor clave para el control viral o su progresión hacia COVID-19. La respuesta inmune adaptativa, igualmente es perturbada por SARS-CoV-2 con lo cual se posibilita una mayor tasa de infección, así como también el descontrol inmunológico sistémico que puede desencadenar shock y daño tisular en diferentes órganos, muerte por COVID-19 o autoinmunidad post COVID-19.

Abstract The SARS-CoV-2 infection promotes a lack of control of the immune system with a predominance of a rapidly onset inflammatory response and the triggering of a cytokine storm. The objective of this review is to understand better the immune mechanisms and their lack of control activated by SARS-CoV-2. The activation of innate immunity against infection is the key factor for viral control or its progression towards COVID-19. The adaptive immune response is also disturbed by SARS-CoV-2, which enables a higher infection rate, as well as systemic immune lack of control that can trigger shock and tissue damage in different organs, death from COVID-19 or autoimmunity post-COVID-19.

Crispr, una herramienta para editar genomas / Crispr, a tool for editing genomes

El artículo se centra en la utilización de la nueva herramienta, CRISPR (repeticiones palindrómicas cortas agrupadas a intervalos regulares), la cual permite editar los genomas de los seres vivos de manera más precisa que otras técnicas; a lo largo del artículo se mencionan trabajos relacionados con la detención de la angiogénesis, cáncer, Sarcoma de Kaposi en inmunodeficiencias, Parkinson, regeneración y modificación genética en humanos, todas estas investigaciones tiene en común la utilización de la herramienta CRISPR. También se comenta las complicaciones éticas que conlleva utilizar esta tecnología en el ADN de células embrionarias humanas, que según diferentes criterios, podrían llevar a generar seres humanos “mejorados”, es decir no solo sin susceptibilidad a enfermedades degenerativas o incurables, sino también modificados en aspectos físicos que no necesariamente estarían ligados a alguna patología.

The article focuses on the use of the new tool, CRISPR (short palindromic repetitions grouped at regular intervals), which allows editing the genomes of living beings more accurately than other techniques; Throughout the article, works related to the arrest of angiogenesis, cancer, Kaposi’s sarcoma in immunodeficiencies, Parkinson’s, regeneration and genetic modification in humans are mentioned, all these investigations have in common the use of the CRISPR tool. You can also comment on the ethical complications that involve using this technology in the DNA of human embryonic cells, which according to different criteria, carry out improved human beings, that is not only without susceptibility to degenerative or incurable diseases, but also modified in physical aspects that are not linked to any pathology.

Sensibilidad y especificidad de pruebas inmunocromatográficas utilizadas en el nuevo algoritmo de diagnóstico de VIH en Bolivia / Sensitivity and specificity of inmunocromatographic tests used in the new algorithm of HIV diagnosis in Bolivia

OBJETIVO: evaluar la sensibilidad y especificidad de dos pruebas rápidas utilizadas en el nuevo algoritmo de diagnóstico de VIH en Bolivia, Alere Determine TM HIV 1/2 como prueba de tamizaje y Uni-Gold TM HIV como prueba confirmatoria. MÉTODOS: estudio descriptivo, no experimental. Se utilizaron 60 muestras de suero provenientes de diferentes establecimientos de salud de Cochabamba con resultados reactivos para VIH, enviadas a LABIMED desde enero a junio de 2016 para confirmación. Las 60 muestras (27 positivas y 33 negativas para VIH) fueron procesadas con Alere Determine TM HIV 1/2 y Uni-Gold TM HIV. RESULTADOS: alere Determine TM HIV 1/2 presentó una sensibilidad del 100% y una especificidad del 54,5%. Uni-Gold TM HIV reportó una especificad del 97% y una sensibilidad del 92,6% Conclusiones: la sensibilidad de Alere Determine TM HIV 1/2 cumplió con el criterio del Ministerio de Salud y Deportes de Bolivia (Prueba rápida de tamizaje debe tener una sensibilidad ≥ 99,8%). La especificidad de Uni-Gold TM HIV en este estudio no alcanzó el criterio de especificidad del Ministerio (Prueba rápida de confirmación debe tener una especificidad ≥ 99,9%).

OBJECTIVE: to evaluate the sensitivity and specificity of the two rapid tests used in the new algorithm of HIV diagnosis in Bolivia, Alere DetermineTM HIV 1/2 as a screening test and Uni-Gold TM HIV as a confirmatory test. METHODS: this is a descriptive and non-experimental study. Sixty serum samples were used with reactive results for HIV from different health establishments in Cochabamba sent to LABIMED from January to June 2016 for HIV confirmation. The 60 samples (27 positive and 33 negative for HIV) were tested with Alere DetermineTM HIV 1/2 and Uni-GoldTM HIV. RESULTS: Alere DetermineTM HIV 1/2 presented a sensitivity of 100 % and a specificity of 54,5%. Uni-GoldTM HIV reported a sensitivity of 92,6% and a specificity of 97%. Conclusions: the sensitivity of Alere Determine TM HIV 1/2 fulfilled the criteria of the Ministry of Health and Sports of Bolivia (rapid screening test must have a sensitivity ≥ 99.8%). The specificity of Uni-GoldTM HIV in this study did not fulfill the Ministry's specificity criterion (rapid confirmation test must have a specificity ≥99.9%).

Comparación del algoritmo nuevo con el algoritmo convencional para diagnóstico de VIH en Bolivia / Comparison of new algorithm with the conventional algorithm for diagnosis of HIV in Bolivia / Comparação do novo algoritmo com o algoritmo convencional para o diagnóstico do HIV na Bolívia

En Bolivia, el algoritmo diagnóstico convencional para VIH utiliza como prueba confirmatoria el Western blot; debido a dificultades con el costo, tiempo y centralización del diagnóstico confirmatorio, el Programa Nacional ITS/VIH/SIDA-HV propuso un algoritmo nuevo que utiliza solo dos pruebas rápidas y ELISA Ag/Ac. Sesenta muestras de suero fueron procesadas con ambos algoritmos y se determinó el resultado verdadero de las muestras de acuerdo con ambos algoritmos y la carga viral. La sensibilidad, especificidad, valores predictivos, índice Kappa y chi-cuadrado de Pearson fueron calculados. El algoritmo convencional reportó: sensibilidad 96,3%, especificidad 100%, valor predictivo positivo 100% y valor predictivo negativo 97% el algoritmo nuevo presentó sensibilidad, especificidad, valores predictivos positivo y negativo del 100%. El índice Kappa fue 0,966 y chi-cuadrado de Pearson 56,078 con p<0,01; es así que el grado de concordancia entre ambos algoritmos es "muy bueno" y estadísticamente significativo. Aunque el número de muestras procesadas en este estudio fue reducido, el algoritmo nuevo parece ser mejor que el convencional debido a que acorta el tiempo de detección de VIH y reporta resultados iguales a la carga viral.

In Bolivia, the conventional diagnostic algorithm for HIV uses Western blot as a confirmatory test. Due to difficulties with cost, time and centralization of the confirmatory diagnosis, the National STI/HIV/AIDS-HV Program proposed a new algorithm, which uses only two rapid tests and ELISA Ag/Ac. A total of 60 serum samples were processed with both algorithms and the true result of the samples was determined according to the results of both algorithms and viral load. Sensitivity, specificity, predictive values, Kappa and chi-square Pearson index were determined. The conventional algorithm reported sensitivity of 96,3%, specificity of 100%, positive predictive value of 100 % and negative predictive value of 97%. The new algorithm presented sensitivity, specificity, positive and negative predictive values of 100%. The Kappa index was 0.966 and chi-square Pearson 56.078 with p <0.01, so the degree of agreement between both algorithms is "very good" and statistically significant. Although the number of samples processed in the present work was reduced, the new algorithm seems to be better than the conventional algorithm because it shortens the period in the detection of HIV and reports results equal to the viral load.

Na Bolívia, o algoritmo de diagnóstico convencional para HIV usa como teste de confirmação o Western blot; devido a dificuldades com custo, tempo e centralização do diagnóstico de confirmação, o Programa Nacional de ITS/HIV/AIDS-HV propôs um algoritmo que usa apenas dois testes rápidos e ELISA Ag/Ac. Foram processadas 60 amostras de soro com ambos os algoritmos e o resultado verdadeiro das amostras foi determinado de acordo com os algoritmos e a carga viral. A sensibilidade, especificidade, valores preditivos, índice de Kappa e qui-quadrado de Pearson foram calculados. O algoritmo convencional reportou: sensibilidade 96,3%, especificidade 100%, valor preditivo positivo 100% e valor preditivo negativo 97%, o novo algoritmo apresentou sensibilidade, especificidade, valores preditivos positivo e negativo de 100%. O índice Kappa foi 0.966 e qui-quadrado de Pearson 56.078 com p<0.01, de modo que o grau de concordância entre os algoritmos é "muito bom" e estatisticamente significativo. Embora o número de amostras processadas neste estudo tenha sido pequeno, o novo algoritmo parece ser melhor do que o convencional porque reduz o tempo de detecção do HIV e relata resultados iguais à carga viral.

Nuevas perspectivas para diagnóstico confirmatorio de VIH en Bolivia: algoritmo convencional y nuevo / New perspectives for HIV confirmatory diagnosis in Bolivia: conventional and new algorithm

El VIH sigue siendo actualmente un importante problema de salud pública. Desde el año 2000 hasta finales de 2015, unos 36,7 millones de personas se han infectado con VIH y 1,1 millones de personas han muerto de enfermedades relacionadas con el SIDA (Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida) el 2015. En Bolivia según datos registrados del Programa Nacional de ITS/VIH/SIDA, desde 1984 hasta el 2014 se han registrado 15492 casos confirmados de VIH, de los cuales 2989 casos corresponden al departamento de Cochabamba. En el año 2015, se han reportado 939 casos nuevos en Santa Cruz, 556 en La Paz, y 408 corresponden a Cochabamba. Para el diagnóstico de VIH-1 o VIH-2 se necesita de pruebas realizadas por profesionales sanitarios siguiendo un algoritmo validado. Bolivia cuenta con el Programa Nacional de ITS/VIH/SIDA, como parte de la estructura técnica y administrativa del Ministerio de Salud y Deportes que se encarga de proporcionar el modelo de diagnóstico de VIH conocido como algoritmo. El Algoritmo Convencional utilizado en Bolivia está basado en pruebas de tamizaje (Pruebas rápidas y ELISA de cuarta generación) y prueba de confirmación (Western blot). El algoritmo convencional presenta varias dificultades, entre ellas: los resultados son emitidos varios días después de la toma de muestra, se necesitan reactivos costosos, el procedimiento para la realización del Western blot toma mucho tiempo, esta prueba además confirma la presencia de anticuerpos contra VIH varias semanas después de contraer la infección, por lo que durante ese tiempo existe mayor riesgo de transmisión del virus, por tanto, el Ministerio de Salud y Deportes de Bolivia ha propuesto la implementación de un algoritmo nuevo para el diagnóstico confirmatorio de VIH basado en dos pruebas rápidas y ELISA de cuarta generación.

Actually HIV is still an important issue in public health. Since 2000 until 2015, 36,7 million of people has been infected with HIV and 1,1 million of people has dead because disease related with AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome) in 2015. In Bolivia according to registered data from National Program of STI/HIV/AIDS, from 1984 to 2014 it has been registered 15492 HIV confirmed cases, from which 2989 corresponded to Cochabamba. In 2015, it has been reported 939 new cases in Santa Cruz, 556 in La Paz and 408 in Cochabamba. For HIV-1 or HIV-2 diagnosis is needed test performed by health professionals following an validated algorithm. Bolivia has the National Program of STI/HIV/AIDS as a technical and structure part of Health and Sport Department responsible for providing the HIV diagnostic model known as algorithm. Conventional algorithm used in Bolivia is based on screening test (rapid tests and fourth generation ELISA) and confirmatory test (Western blot). The conventional algorithm presents many disadvantages, such as: the results are submitted many days after sampling, it needs expensive reagents, the protocol to perform Western blot takes many hours, besides this technique confirms the presence of antibodies against HIV many weeks after infection, so during this period there is major risk to transmit the virus, therefore, the Health and Sport Department from Bolivia has proposed the implementation of a new algorithm to HIV confirmatory diagnosis based on two rapid tests and fourth generation ELISA.