Biopelículas microbianas y su impacto en áreas médicas: fisiopatología, diagnóstico y tratamiento / Microbial biofilms and their impact on medical areas: physiopathology, diagnosis and treatment

Resumen Las biopelículas son comunidades de microorganismos que crecen agregados y rodeados por una matriz extracelular que ellos mismos producen, la cual favorece la adhesión covalente sobre superficies inertes y vivas; además, les ayuda a desarrollar alta tolerancia a las moléculas con actividad antimicrobiana. Por otra parte, las biopelículas se asocian con infecciones crónicas y persistentes que impactan de manera negativa en distintas áreas médicas. Además, generan altos costos a los sistemas de salud y a los pacientes cada año, porque son difíciles de tratar con antimicrobianos convencionales; adicionalmente, generan altas tasas de morbilidad y mortalidad. El objetivo de esta revisión es presentar información extensa y actualizada sobre el origen, la biosíntesis y la fisiopatología de las biopelículas, así como sobre su relación con infecciones crónicas, el diagnóstico, los tratamientos antimicrobianos actuales con actividad antibiopelícula y las perspectivas sobre la búsqueda de nuevos tratamientos. Estos últimos aún representan una importante área de investigación.

Abstract Biofilms are communities of microorganisms that grow aggregated and surrounded by an extracellular matrix, which they produce and favors them to adhere covalently to inert and living surfaces; it also helps them to develop high tolerance to molecules with antimicrobial activity. Moreover, biofilms are associated with chronic and persistent infections, which negatively impact different medical areas since they generate high costs to health care systems and patients every year because they are difficult to treat with conventional antimicrobial drugs. Additionally, they generate high rates of morbidity and mortality. The objective of this review was to present extensive and up-to-date information on the origin, biosynthesis, and pathophysiology of biofilms. Also, its relationship with chronic infections, diagnosis, current antimicrobial treatments with antibiotic activity, and perspectives on the search for new treatments, since the latter still represent an important area of research.

Characterization of a group unrelated patients with arthrogryposis multiplex congenita / Caracterização de um grupo de pacientes não relacionados com artrogripose múltipla congênita

ABSTRACT OBJECTIVE: Arthrogryposis multiplex congenita is a relatively rare neuromuscular syndrome, with a prevalence of 1:3000-5000 newborns. In this study, the authors describe the clinical features of a group of 50 unrelated Mexican patients with arthrogryposis multiplex congenita. METHODS: Patients were diagnosed by physical and radiographic examination and the family history was evaluated. RESULTS: Of the 50 cases, nine presented other features (pectum excavatum, cleft palate, mental retardation, ulnar agenesis, etc.). Environmental factors, as well as prenatal and family history, were analyzed. The chromosomal anomalies and clinical entities associated with arthrogryposis multiplex congenita were reported. No chromosomal aberrations were present in the cases with mental retardation. Three unrelated familial cases with arthrogryposis multiplex congenita were observed in which autosomal recessive, autosomal dominant and X-linked inheritance patterns are possible. A literature review regarding arthrogryposis multiplex congenita was also conducted. CONCLUSIONS: It is important to establish patient-specific physical therapy and rehabilitation programs. A multidisciplinary approach is necessary, with medical, surgical, rehabilitation, social and psychological care, including genetic counseling.

RESUMO OBJETIVO: A artrogripose múltipla congênita é uma síndrome neuromuscular relativamente rara, com prevalência de 1:3000-5000 recém-nascidos. É por isso que, neste estudo, descrevemos as características clínicas de um grupo de 50 casos de pacientes mexicanos não relacionados com artrogripose múltipla congênita. MÉTODOS: Os pacientes foram diagnosticados por exame físico e radiográfico e o histórico familiar foi avaliado. RESULTADOS: Descrevemos 50 pacientes não relacionados com artrogripose múltipla congênita. Nove deles apresentaram outras características (pectus excavatum, fissura palatina, retardo mental, agenesia da ulna etc.). Foram analisados os fatores ambientais, pré-natais e o histórico familiar. Relatamos as anomalias cromossômicas e as entidades clínicas associadas com a artrogripose múltipla congênita. Não havia aberração cromossômica nos casos com retardo mental. Também encontramos três casos familiares não relacionados com artrogripose múltipla congênita, em que são possíveis padrões de herança autossômica recessiva, autossômica dominante e ligada ao cromossomo X. Também analisamos a preocupação da literatura com a artrogripose múltipla congênita. CONCLUSÕES: Reiteramos a ideia de que é importante estabelecer programas de fisioterapia e reabilitação específicos para os pacientes. É necessária uma abordagem multidisciplinar com cuidado médico, cirúrgico, de reabilitação, social e psicológico, incluindo aconselhamento genético.

Asociación de la RPCA con mutaciones Leiden y Cambridge del factor V de la coagulación en pacientes mexicanos con trombofilia primaria / Association of resistance to activated protein with the presence of Leiden and Cambridge Factor V mutations in Mexican patients with primary thrombophilia

Introducción: Las mutaciones Leiden y Cambridge del factor V de la coagulación y la resistencia a la proteína C activada (RPCA) son alteraciones que se relacionan con trombosis venosa y arterial. En este trabajo se analizó si la RPCA está asociada con las mutaciones Leiden y Cambridge, y la frecuencia de éstas en población mestiza mexicana. Material y métodos: Se incluyeron 150 pacientes mexicanos con trombofilia primaria y 100 sujetos sanos. Se determinó la RPCA empleando método comercial y los genotipos factor V Leiden y factor V Cambridge mediante PCR-RFLPs. Resultados: La RPCA fue positiva en cuatro pacientes y en un individuo control; sin embargo, no se encontró la mutación Leiden o Cambridge en la población estudiada, por lo que la RPCA no se correlacionó con ninguna de las mutaciones investigadas. Conclusiones: Los resultados indican que existen otras causas primarias o secundarias diferentes a las analizadas, que condicionan la RPCA. Además, la frecuencia obtenida para la RPCA en nuestra población trombofílica mestiza mexicana fue menor comparada con la obtenida en población caucásica, quizá por tratarse de poblaciones genéticamente diferentes.

BACKGROUND: Leiden and Cambridge factor V coagulation mutations and activated protein C resistance (RaPC) are alterations related with vein and artery thrombosis. In this study we aimed to determine whether RaPC is associated with the presence of Leiden and Cambridge mutation and the frequency of these mutations in the racially mestizo Mexican population. METHODS: We included 150 Mexican patients with primary thrombophilia and 100 healthy subjects in this study. RaPC was determined using commercial methods and genotypes FV Leiden and FV Cambridge with PCR-RFLPs. RESULTS: RaPC was positive in four patients and in one control individual; however, there was no presence of Leiden or Cambridge mutation in the studied group; thus, RaPC was not correlated with the presence of any of the studied mutations. CONCLUSIONS: These results indicate that there are other primary or secondary causes different from those studied, which condition the presence of RaPC. Furthermore, the frequency obtained for RaPC in our thrombophilic population of racially mixed Mexicans is lower compared to that obtained in the Caucasian population, most probably because they are genetically different populations.

Diseño de microsondas mediante hibridación virtual para el estudio de variantes en los sitios REP-CMT1A / Microarray design using virtual hybridization to study variations in REP-CMT1A sites

Antecedentes: El gen PMP22 se encuentra duplicado en pacientes con Charcot-Marie-Tooth 1A (CMT1A); se ha descrito que el origen de la duplicación es el intercambio desigual de las cromátidas durante la meiosis entre dos regiones de 24 kb denominadas sitios REPCMT1A, encontrándose un REP proximal y un REP distal, los cuales tienen una homología de 98%. Dentro de cada uno de estos sitios existen zonas denominadas puntos calientes de mutación (hot spot), donde se presenta el mayor número de variantes y mutaciones que pudieran dar origen al intercambio desigual. El objetivo de este trabajo fue diseñar un conjunto de microsondas para elaborar un microarreglo con el cual pueda detectarse la presencia de variantes y puntos de mutación en los sitios REP-proximal y REP-distal CMT1A. Material y métodos A partir de las secuencias informadas de los REP distal y proximal, se delimitaron los sitios hot spot dentro de las regiones proximal y distal. Estas secuencias se alinearon, se empalmaron y se detectaron 12 zonas de diferencia secuencial. Resultados y conclusiones. Se diseñaron y analizaron 24 microsondas mediante el programa Genosensor Probe Designer. Las sondas podrán ser sintetizadas y utilizadas en un microarreglo que permita encontrar variaciones, puntos de mutación, y facilitar el diagnóstico de pacientes con CMT1A.

BACKGROUND: Gene PMP22 is duplicated in patients with CMT1A. Duplication is due to an unequal chromatid interchange during meiosis that takes place between two 24 Kb regions named REP-CMT1A proximal and distal sites. Homology is approximately 98%. Within each one of the sites we find zones termed hot spots where a greater number of variants and mutations could give origin to an unequal interchange. The aim of this study was to design a set of probes to create a microarray that could detect the presence of variants and mutation points in distal and proximal REP sites among patients with CMT1A. MATERIAL AND METHODS: With reported sequences of distal and proximal REPs, we determined hot spot sites within proximal and distal regions. These sequences were aligned and matched, hence 12 zones were detected. RESULTS AND CONCLUSIONS: Twenty four probes were designed and analyzed using the Genosensor Probe Designer program. Probes could be synthesized and used in a microarray that is able to find variations and mutation points and facilitates diagnosis of patients with CMT1A.

Estrategias para el diagnóstico clinico y molecular de Charcot-Marie-Tooth 1A: estudio en pacientes mexicanos / Strategies for clinical and molecular diagnosis of Charcot-Marie-Tooth 1A among Mexican patients

Antecedentes: La neuropatía periférica de Charcot-Marie-Tooth (CMT) es la enfermedad hereditaria más común del sistema nervioso periférico humano. El subtipo más frecuente, CMT1A, es asociado a una duplicación de un fragmento de ~1.5 Mb en 17p11.2-p12, que incluye al gen PMP22. Objetivo: Describir diferentes estrategias para el diagnóstico clínico y molecular de CMT1A en pacientes del Instituto Nacional de Rehabilitación. Material y métodos: A 17 pacientes estudiados clínica y electrofisiológicamente que reunieron los criterios para CMT1, se les realizó el estudio molecular mediante electroforesis capilar para detectar la duplicación del gen PMP22. Resultados: Los estudios clínico, bioquímico y electrofisiológico ofrecieron los criterios para establecer el diagnóstico de CMT1. Con la electroforesis capilar se detectó la duplicación del gen PMP22 en siete pacientes que fueron diagnosticados clínica y electrofisiológicamente como CMT1, pudiendo llegar al diagnóstico de CMT1A. Todas las duplicaciones identificadas fueron corroboradas mediante hibridación in situ fluorescente. Conclusión: Los resultados nos permiten asegurar que la electroforesis capilar es un método fácil y confiable para detectar la duplicación del gen PMP22. Además, el aplicar diferentes estrategias tanto clínicas, electrofisiológicas y moleculares en este tipo de pacientes, nos permitieron establecer el diagnóstico correcto y ofrecer asesoramiento genético adecuado.

BACKGROUND: Charcot-Marie-Tooth (CMT) is the most common inherited disorder of the human peripheral nerve. The mos tfrequent subtype, CMT1A, is associated with duplication of approximately 1.5 Mb fragment in 17p11-p12, that includes the PMP22 gene. OBJECTIVE: The aim of this study was to describe different strategies used for clinical and molecular CNT1A diagnoses among patients attending the National Rehabilitation Institute of Mexico (INR). MATERIAL AND METHODS: 17 patients had clinical and electrophysiological features compatible with CMT1. A molecular study using capillary electrophoresis (CE) was performed and a PMP22 gene duplication was detected RESULTS: Clinical, biochemical and electrophysiological studies constituted the inclusion criteria to establish a CMT1 diagnosis. With CE the duplication of the PMP22 gene was observable and we established a possible CMT1A diagnosis in seven patients. All duplications detected by capillary electrophoresis were corroborated using FISH. CONCLUSION: CE is a feasible and reliable method to detect PMP22 gene duplication. Using different clinical, electrophysiological and molecular strategies in this patient population allowed us to establish an accurate diagnosis and offer suitable genetic counseling.

Dopaje genético: transferencia génica y su posible detección molecular / Gene doping: gene transfer and possible molecular detection

El uso de sustancias prohibidas en el deporte con el propósito de incrementar el rendimiento en las competencias deportivas ha provocado que los organismos internacionales en el ámbito deportivo, como el COI y la WADA, traten de tomar medidas en contra del dopaje. Uno de los métodos más recientes de dopaje es el denominado dopaje genético, definido como el uso no terapéutico de genes, elementos genéticos y/o células que tienen la capacidad de incrementar el rendimiento atlético. Ahora bien, el dopaje genético no es fácil de detectar y puede tener consecuencias graves. Es necesario usar técnicas de biología molecular para conocer la diferencia entre un genoma “normal” y un genoma “alterado”, desarrollar métodos analíticos y moleculares en los laboratorios de control del dopaje y trabajar en políticas apropiadas para evitar el uso no terapéutico de genes.

The use of illegal substances in sports to enhance athletic performance during competition has caused international sports organizations such as the COI and WADA to take anti doping measures. A new doping method know as gene doping is defined as [quot ]the non-therapeutic use of genes, genetic elements and/or cells that have the capacity to enhance athletic performance[quot ]. However, gene doping in sports is not easily identified and can cause serious consequences. Molecular biology techniques are needed in order to distinguish the difference between a [quot ]normal[quot ] and an [quot ]altered[quot ] genome. Further, we need to develop new analytic methods and biological molecular techniques in anti-doping laboratories, and design programs that avoid the non therapeutic use of genes.

Elevación crónica de la síntesis de serotonina cerebral en rata adulta desnutrida in utero y resuperada nutricionalmente durante el amamantamiento / Chronic elevated brain serotonin synthesis in adult rats undernourished in utero and nutritionally recovered with breast-feeding

Introducción. Las ratas desnutridas in utero tienen la síntesis de 5-hidroxitriptamina (5-HT) cerebral acelerada y su concentración elevada, secundaria a un aumento del L-triptófano (L-Trp) y de la actividad de la triptófano-5-hidroxilasa (TrpOH). Además de un cambio cinético de la TrpOH, que consiste en un aumento de la afinidad por el L-Trp y mayor actividad por mecanismos de fosforilación. Por otra parte, cuando estos desnutridos fueron sometidos a un esquema de recuperación nutricia neonatal, mostraron completa recuperación física y retorno a lo normal del L-Trp durante el amamantamiento; pero a pesar de este hecho, la actividad de la TrpOH permaneció elevada y persistió un aumento de la 5-HT cerebral. El objetivo del presente estudio fue investigar si los cambios en la actividad de la TrpOH y en la síntesis de 5-HT cerebral, persisten o regresan a lo normal en el animal adulto nutricionalmente recuperado. Material y métodos. Se utilizaron ratas Wistar; adaptadas durante 2 semanas a condiciones ambientales estándar. Al término del período se formaron 2 grupos: uno con desnutrición (D) y el otro control (C). Después de 2 semanas, las hembras fueron pareadas con machos normales. Al nacimiento las crías fueron redistribuidas a madres del mismo grupo D y C. Además, se realizó un cruzamiento de las crías desnutridas a madres controles, lo que formó el grupo desnutrido recuperado (DR). Al día 21 de edad todas las crías fueron destetadas y se les continuó con el mismo esquema de alimentación. En los días 21, 60, 90 y 120, se obtuvo el tallo y la corteza cerebral en donde se determinó la TrpOH y las concentraciones de L-Trp y 5-HT. Además se les tomó sangre en donde se cuantificó el L-Trp y albúmina. También se les midió la ingesta de comida cada 24 horas y se les determinó el peso corpora, cerebral y de la longitud céfalo-sacra. Resultados...