Avances en el conocimiento de las bases moleculares y celulares de las cardiopatías congénitas. Parte 2 y última: Cardiopatías congénitas / Advances in the knowledge of the molecular and cellular bases of congenital heart diseases. Second of two parts: Congenital heart defects

RESUMEN Las cardiopatías congénitas son los defectos congénitos más frecuentes en los seres humanos. Se realizó una revisión de la literatura médica con el objetivo de identificar los avances más recientes en el conocimiento de las bases moleculares y celulares de las cardiopatías congénitas. La información obtenida se dividió en dos partes: en la primera se dirigió la atención a los genes y a la morfogénesis cardíaca, y esta segunda parte la complementa, haciendo hincapié en las cardiopatías congénitas propiamente dichas.

ABSTRACT Congenital heart defect is the most common birth defect in humans. We conducted a review of the medical literature with the aim of identifying the most recent advances in the knowledge of its molecular and cellular bases. The information obtained was divided into two parts: the first one emphasized on genes and cardiac morphogenesis, and this second part complements the previous one, with special focus on congenital heart defects.

Avances en el conocimiento de las bases moleculares y celulares de las cardiopatías congénitas. Parte 1 de 2: Morfogénesis cardíaca / Advances in the knowledge of the molecular and cellular bases of congenital heart diseases. Part 1 of 2: Cardiac morphogenesis

RESUMEN Las cardiopatías congénitas son los defectos congénitos más frecuentes en humanos. Muchos estudios indican que el desarrollo cardíaco está estrechamente regulado por diferentes vías de señalización celular y eventos morfológicos, genéticamente controlados. La identificación de nuevos genes que intervienen en el proceso de cardiogénesis es de gran utilidad para conocer los mecanismos moleculares y celulares por el que se genera el amplio espectro fenotípico de las cardiopatías congénitas. Se realizó una revisión bibliográfica, con el objetivo de identificar los avances más recientes en el conocimiento de las bases moleculares y celulares de las cardiopatías congénitas; lo que permite una clasificación más efectiva de estos defectos congénitos y una futura optimización del tratamiento individualizado para cada paciente, además de ofrecer posibles puntos específicos y susceptibles de intervención que posibilitarían la prevención de algunos de los defectos congénitos más frecuentes en los seres humanos.

ABSTARACT Congenital heart diseases are the most common congenital defect in humans. Many studies indicate that the cardiac development is tightly regulated by different cell signaling pathways and genetically controlled morphological events. The identification of new genes involved in the cardiogenesis process is very useful in order to know the molecular and cellular mechanisms by which the broad phenotypic spectrum of congenital heart disease is generated. An updated bibliographic review was carried out, with the aim of identifying the most recent advances in the knowledge of the molecular and cellular bases of congenital heart disease. This knowledge allows a more effective classification of these congenital defects and a future optimization of the individualized treatment for each patient, in addition to offering possible specific and susceptible points of intervention that would allow the prevention of some of these more frequent congenital defects in humans.

Dengue virus infection induces chromatin remodeling at locus AAEL006536 in the midgut of Aedes aegypti / La infección por virus dengue induce remodelación de la cromatina en el locus AAEL006536 en el intestino medio de Aedes aegypti

Abstract: Objective: To identify and characterize Aedes aegypti's AAEL006536 gene proximal upstream cis-regulatory sequences activated by dengue virus infection. Materials and methods: A. aegypti Rockefeller strain mosquitoes were blood fed or infected with dengue virus 2. Open chromatin profiling was then carried out in pools of midguts from each group of mosquitoes. Results: The proximal upstream region does not contain open chromatin sites in the midguts of blood-fed mosquitoes as detected by FAIRE-qPCR. In contrast, two cis-regulatory sites were identified in the same upstream region of dengue virus-infected mosquito midguts. The distal sequence contains STAT-, REL- and C/EBP-type transcription factor binding sites. Conclusion: The activation of two proximal cis-regulatory sequences, induced by dengue virus infection, is mediated by chromatin remodeling mechanisms. Binding sites suggest a dengue virus infection-induced participation of immunity transcription factors in the up-regulation of this gene. This suggests the participation of the AAEL006536 gene in the mosquito's antiviral innate immune response.

Resumen: Objetivo: Identificar y caracterizar las secuencias reguladoras activadas por la infección por virus dengue en la región proximal del gen AAEL006536 de Aedes aegypti. Material y métodos: Mosquitos de la cepa Rockefeller de A. aegypti se infectaron con virus dengue o se alimentaron con sangre. Se obtuvieron los perfiles de cromatina abierta del locus en los intestinos de cada uno de los grupos. Resultados: Se identificaron dos sitios reguladores solo en los intestinos de mosquitos infectados por virus dengue. El sitio distal contiene sitios de unión a factores de transcripción tipo REL, STAT y C/EBP. Conclusiones: La activación de dos sitios reguladores proximales está mediada por la remodelación de la cromatina. Los sitios de unión a factores de transcripción en el sitio regulador distal sugieren la participación de las vías de inmunidad en la regulación del gen. Esto sugiere la participación de este gen en la respuesta inmune del mosquito frente a la infección viral.

Activación de STAT3 por hipoxia en modelos in vitro de cáncer de cuello uterino y en células endoteliales / STAT3 activation by hypoxia in in vitro models of cervix cancer and endothelial cells

resumen Introducción: El microambiente tumoral influye en el comportamiento de las células cancerosas. Especialmente, el estímulo de agentes estresantes, como la hipoxia, se convierte en un factor crítico para la evolución y el tratamiento del cáncer. La reacción celular frente a diversos estímulos se manifiesta en la activación de vías de señalización como la JAK/STAT, una de las más importantes por sus efectos en la diferenciación y proliferación celular. Objetivo: Evaluar el estado de la vía JAK/STAT mediante la expresión o activación de la proteína STAT3 en células de cáncer de cuello uterino (HeLa) y en células endoteliales (EA.hy926) sometidas a hipoxia. Materiales y métodos: Las líneas celulares se sometieron a condiciones de hipoxia física (1 % de O2) o química (100 μM de deferoxamina, DFO) durante dos, seis y 24 horas. Mediante Western blot se determinó el cambio en la expresión y activación de STAT3, y mediante inmunofluorescencia indirecta su localización subcelular. Resultados:. La hipoxia se evidenció por la activación y translocación al núcleo del HIF-1. Ni la hipoxia física ni la química alteraron la expresión de STAT3, pero sí la activación, según se comprobó por su fosforilación y su translocación al núcleo en los dos modelos bajo estudio. Conclusiones: Se evidenció la importancia de la hipoxia como un estímulo que modifica la activación de la proteína STAT3 en las células HeLa y EA.hy926, lo cual la convierte en un elemento importante en el diseño de estrategias terapéuticas contra el cáncer.

Abstract Introduction: The biological behavior of cancer cells is influenced by the tumor microenvironment in which they develop. In this context, stressor stimuli such as hypoxia are considered critical for tumor development and therapeutic management. Cellular response to various stimuli is evidenced in the activation of intracellular signaling pathways such as JAK/STAT, which is one of the most important for its effects in differentiation and cell proliferation. Objective: To evaluate the condition of the JAK/STAT pathway through the expression/activation of the STAT3 protein in cervix cancer cells (HeLa) and endothelial cells (EA.hy926) subjected to ypoxia. Material and methods: Cell lines were subjected to physical (1% O2) or chemical (deferoxamine, DFO, 100 μM) hypoxia for 2, 6 and 24 hours. Changes in the expression and activation of STAT3, and its subcellular localization by indirect immunofluorescence, were determined by western blot. Results: Hypoxia was evidenced by the activation and translocation to the nucleus of HIF-1. Neither physical nor chemical hypoxia altered STAT3 expression, but it did affect its activation, as seen in its phosphorylation and translocation to the nucleus in the two models under study. Conclusions: The present study highlights the importance of hypoxia as a stimulus that modifies the activation of the STAT3 protein in HeLa and EA.hy926 cells, which makes it an important factor in the design of therapeutic strategies against cancer.

Especies reactivas de oxígeno y su efecto sobre la actividad de las células óseas / Reactive oxygen species on bone cells activity / Espécies reativas de oxigênio e seu efeito na atividade das células ósseas

Las mitocondrias generan especies reactivas de oxígeno (ERO) que cumplen con una multiplicidad de procesos celulares; cuando se producen en exceso son responsables del estrés oxidativo y de múltiples procesos patológicos, incluyendo osteoporosis. Los factores de transcripción FoxO 1, 3 y 4 actúan como moléculas sensoras de ERO convirtiendo la señal de estrés oxidativo en la inducción de mecanismos de protección o señales apoptóticas. La insulina y los factores de crecimiento insulínicos (IGFs) regulan negativamente a FoxOs en mamíferos. Las ERO están involucradas en el remodelamiento óseo a través del efecto que ejercen sobre osteoblastos y osteoclastos. Los FoxOs controlan la acción de ERO sobre la osteoblastogénesis y la osteoclastogénesis. Con la edad, el aumento del estrés oxidativo acelera la adipogénesis a expensas de la osteoblastogénesis, al mismo tiempo que aumenta la oxidación de ácidos grasos generando compuestos pro-oxidantes que incrementan el estrés oxidativo. Asimismo, la caída estrogénica acelera la osteoclastogénesis por vía genómica o no genómica. Dada la importancia de FoxOs y ERO en la fisiología ósea y durante el envejecimiento, clarificar los eventos celulares y pasos moleculares involucrados en el control del estrés oxidativo sería vital para entender la regulación de la osteoporosis relacionada a la edad.

Reactive oxygen species (ROS) are key players in oxidative stress, and they are generated as by-products of cellular metabolism, primarily in the mitochondria. ROS are well recognised for playing a dual role as both deleterious and beneficial species. FoxOs transcription factors are activated in oxidative stress responses and participate in the regulation of cellular functions, including cell cycle arrest, cell death, and protection from stress stimuli. FoxO activity is inhibited by growth factors and the insulin signaling pathways. They play a fundamental role in skeletal homeostasis by exerting both ROS céludependent and independent effects on bone cells. FoxOs modulate osteoblastogenesis and attenuate osteoclastogenesis through both cell autonomous and indirect mechanisms. With aging there is an inevitable increment in oxidative stress that accelerates adipogenesis at the expense of osteoblastogenesis. There is also an increment in lipid oxidation to form pro-oxidant products that enhance oxidative stress generation. In addition, the estrogen withdrawal accelerates osteoclastogenesis. Given the importance of both FoxOs and ROS in aging and bone biology, understanding the cellular events and molecular pathways that are controlled by FoxOs during aging may be vital to our understanding of the regulation of age-related osteoporosis.

Mitocôndrias geram espécies reativas de oxigênio (ERO) que cumprem uma grande variedade de processos celulares; se produzidas em excesso são responsáveis pelo estresse oxidativo e por múltiplos processos patológicos, incluindo a osteoporose. Os fatores de transcrição FoxO 1.3 e 4 funcionam como moléculas sensoras de ERO transformando o sinal de estresse oxidativo na indução de mecanismos de proteção ou sinais apoptóticos. A insulina e os fatores de crescimento insulínicos (IGFs) regulam em forma negativa Foxos em mamíferos. As ERO estão envolvidos na remodelação óssea através do seu efeito nos osteoblastos e osteoclastos. Os Foxos controlam a ação de ERO na osteoblastogênese e na osteoclastogênese. Com a idade, o aumento do estresse oxidativo acelera a adipogênese à custa de osteoblastogênese; ao mesmo tempo que aumentam a oxidação de ácidos graxos gerando compostos pró-oxidantes que incrementam o estresse oxidativo. Além disso, a queda estrogênica acelera a osteoclastogênese por via genômica ou não genômica. Devido à importância de FoxOs e ERO na fisiologia óssea e durante o envelhecimento, esclarecer os eventos celulares e passos moleculares envolvidos no controle do estresse oxidativo seria vital para a compreensão da regulação da osteoporose relacionada com a idade.

Osteoimmunología: Una visión integrada de los sistemas inmunológico y óseo. Nuevas perspectivas de las enfermedades óseas / Osteoimmunology: An Integrated Vision of Immune and Bone Systems. Novel Perspectives for Bone Diseases

La osteoinmunología es un campo de investigación dedicado al estudio de la interacción entre el sistema inmune y el tejido óseo. Numerosas evidencias demuestran que ambos comparten mecanismos regulatorios. Esta interacción se produce por contacto directo entre las células de ambos sistemas y por la acción de mediadores regulatorios inmunes, citoquinas y factores de crecimiento. El objeto de esta revisión es proporcionar una visión global de la interacción entre las células óseas y las células inmunes y el rol que desempeñan en el mutuo desarrollo y función. El mayor conocimiento de la interacción de estos dos sistemas conduce a una mejor interpretación del papel de la inmunología en la patogénesis de la pérdida de la masa ósea.

Osteoimmunology is a research field that deals with the study of the interaction between the immune system and bone tissue. Enough evidence demonstrates that they share regulatory mechanisms. This interaction occurs through direct contact between the cells of both systems and by the action of immune regulatory mediators, cytokines and growth factors. The aim of this review is to provide an overview of the interaction between bone and immune cells and the role they play in the mutual development and function. A greater knowledge of the interaction of these two systems will allow a better understanding of the role of immunology in the pathogenesis of bone mass loss.

IDENTIFICACIÓN DE ELEMENTOS cisREGULATORIOS Y PREDICCIÓN BIOINFORMÁTICA DE FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN INVOLUCRADOS EN LA REGULACIÓN DE miARNs EN PLANTAS / Identification of cisregulatory Elements and Bioinformatic Prediction of Transcriptional Factors Involved in Regulation of miRNAs in Plants

Los microARNs (miARNs) son pequeños ARN no codificantes que juegan un papel importante en el control de la expresión génica a través de la degradación de ARNm complementarios a su secuencia. La expresión de los miARNs es dependiente de la ARN polimerasa II como la mayoría de genes que codifican para proteínas. La regulación de la expresión de miARNs está bajo el control coordinado y combinatorio de factores de transcripción (FT). En este trabajo, se realizó una aproximación bioinformática para identificar sitios de unión de FT, TFBS (del inglés Transcription Factors Binding Sites) en regiones promotoras de genes miRNAs en 17 especies vegetales y se analizó el papel de algunos FT en defensa contra bacterias. Se encontró que nueve de las plantas analizadas presentaban diferencias significativas entre la distribución de TFBS presentes en los promotores de los miRNAs cuando se compara con los presentes en los genes codificantes de proteínas. En varios de los promotores de los miRNAs de yuca que son inducidos en respuesta a la infección por la bacteria Xanthomonas axonopodis pv. manihotis se identificaron elementos de unión como CCA1, T-box y SORLREP3, los cuales se presentan también en los genes que codifican proteínas implicadas en respuestas al ciclo circadiano y a la luz, sugiriendo que estos procesos y las respuestas inmunes en plantas pueden ser coordinados. En conjunto este trabajo aporta luces sobre los posibles mecanismos transcripcionales del control de la expresión génica de los miARNs.

MicroRNAs (miRNAs) are a group of small non coding RNAs involved in the control of gene expression through the degradation of mRNAs in a sequence specific manner. miRNAs expression is dependent on RNA polymerase II as most of the coding protein genes. The regulation of miRNAs expression is under the coordinated and combinatorial control of transcription factors (TFs). A bionformatic approach was carried out to identify transcription factor binding sites (TFBS) in the promoter of miRNAs genes in 17 different plant species and the possible involvement of TF in antibacterial response was analyzed. In nine of the plants studied significant differences in TFBS distribution in the promoter of miRNAs were observed when compare to the promoter of protein coding genes. TFBS as CCA1, T-box y SORLREP3 were present on the promoters of the cassava miRNAs induced in response to the infection by the bacteria Xanthomonas axonopodis pv. manihotis. These TFBS are also present in the promoter of genes coding for proteins involved in circadian rhythm and light responses, suggesting a crosstalk between these process and immune plant responses. Taken together, the results here described give insight about the transcriptional mechanisms involved in the expression of miRNAs.

Células Troncales en el Desarrollo y las Perspectivas de Reprogramación Celular para la Regeneración / Stem Cells in Development and the Perspectives of Cellular Reprogramming for Regeneration

Los organismos multicelulares se desarrollan a partir de una sola célula: el cigoto. A lo largo de su ontogenia, las células que derivan del cigoto despliegan distintos programas celulares, los cuales son estabilizados por mecanismos epigenéticos. Los programas de las células troncales son más inclusivos, siendo mayor el silenciamiento que la activación de genes durante el proceso de diferenciación celular. Experimentalmente, se ha logrado que células en estado de diferenciación terminal reactiven el programa de células troncales y recuperen su pluripotencialidad, proceso llamado reprogramación. Esto despierta esperanzas en el avance de una medicina regenerativa con nuevas capacidades para el tratamiento de enfermedades crónicas, sin las restricciones éticas del uso de células embrionarias.

Multicellular organisms develop from one cell: the zygote. During ontogeny, cells derived from the zygote display different cellular programs that are stabilized through epigenetic mechanisms. The programs of stem cells seem more inclusive, and during the process of differentiation a larger number of genes are silenced than activated. The reactivation of pluripotency recovers of the stem cell program in terminally differentiated cells has been achieved experimentally. This process, called reprogramming, brings new hope for the development of a regenerative medicine with new capabilities for the treatment of chronic diseases, without the ethic restrains imposed by the use of embryonic cells.

Alteraciones del gen c-Myc en la oncogénesis / C-Myc gene alterations in oncogenesis

La familia de protooncogenes MYC (c-Myc, N-Myc y L-Myc) se relaciona con el origen de diversas neoplasias en seres humanos. Estos genes actúan como factores de transcripción y participan en la regulación del ciclo celular, la proliferación y diferenciación celulares, la apoptosis y la inmortalización. Los genes MYC se expresan en diferentes tejidos y responden a diversas señales internas y externas; codifican para la síntesis de factores de transcripción que se unen al ADN para regular la expresión de múltiples genes. El gen más ampliamente estudiado de esta familia es c-Myc, que se expresa en las células con mayor tasa de proliferación. C-Myc se encuentra alterado en un gran número de tumores sólidos, leucemias y linfomas. Las alteraciones de c-Myc encontradas con mayor frecuencia en células cancerosas son las amplificaciones, translocaciones, mutaciones y reordenamientos cromosómicos que involucran el locus de este gen y conducen a que se desregule su expresión en diversas neoplasias humanas. La amplificación de c-Myc es una alteración común en los cánceres de mama, pulmón, ovario y próstata, así como en leucemias y linfomas, mientras que la pérdida de su regulación es común en el cáncer de colon, en tumores ginecológicos y melanoma. En neoplasias con defectos de c-Myc los estudios actuales están dirigidos al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.

The family of MYC proto-oncogenes (c-Myc, N-Myc and L-Myc) is related to various types of cancer in humans. These genes act as transcription factors and are involved in cell cycle regulation as well as in the immortalization, apoptosis, proliferation and cell differentiation. They are expressed in different tissues and respond to various internal and external signals. They code for the synthesis of transcription factors that bind to DNA to modulate the expression of different genes. The most widely studied gene in this family is c-Myc, which expresses in cells with higher rate of proliferation. This gene shows alterations in many solid tumors, leukemias, and lymphomas. The most widely found alterations of c-Myc in cancer cells are amplifications, translocations, point mutations, and chromosomal rearrangements that involve its locus and lead to dys-regulation of its expression in different human malignancies. Amplification of c-Myc is frequent in breast, lung, ovarian and prostate cancers, as well as in leukemias and lymphomas. Loss of its regulation is common in colon cancer, gynecological tumors and melanoma. In tumors with c-Myc deffects present studies aim at the development of new therapeutic strategies.

Actividad inmunomoduladora de las estatinas y su efecto potencial sobre las células T reguladoras FOXP3+ / Immunomodulatory activity of statins and their potential effect on the FOXP3+ regulatory T cells

Las estatinas constituyen un grupo de fármacos inhibidores de la enzima 3-hidroxi-3- metilglutaril-coenzima A reductasa, que limitan la síntesis de colesterol y la producción de compuestos isoprenoides, fenómenos responsables de la reducción de la enfermedad aterosclerótica en individuos con hipercolesterolemia. Debido a la amplia prescripción y uso de estos fármacos, se han observado efectos benéficos adicionales, relacionados principalmente con la disminución de la síntesis de compuestos isoprenoides. Parte de estos efectos se asocia con la modulación del sistema inmune; sin embargo, su acción sobre las células T reguladoras (Treg) ha sido poco estudiada, a pesar de que estas células son fundamentales para regular la intensidad de la respuesta inmune y mantener la homeostasis inmunológica. En esta revisión abordamos las vías comunes por las cuales las estatinas y las células Treg pueden interactuar para regular la respuesta inmune. Aunque los resultados de las primeras investigaciones muestran que las estatinas aumentan la frecuencia y, posiblemente, la capacidad supresora de las células Treg, se requieren más estudios que permitan dilucidar si esta relación tiene consecuencias benéficas o perjudiciales para la regulación inmune, en diferentes contextos clínicos.

Statins are a group of drugs that inhibit the enzyme 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase, which limits cholesterol synthesis and production of isoprenoid compounds, phenomena responsible for the reduction of atherosclerotic disease in individuals with hypercholesterolemia. Due to the wide prescription and use of these drugs, some additional beneficial effects have been observed in various clinical settings, mainly related to the decreased production of isoprenoid compounds. Some of these effects have been associated with the modulation of the immune system, but their effect on regulatory T cells (Treg) has not been well studied, despite the fact these cells are crucial to regulate the intensity of the immune response and to preserve immune homeostasis. This review focuses on the common pathways through which statins and Treg cells interact to regulate the immune response. Although the results from early investigations show that statins increase the frequency and suppressive capacity of Treg cells, further research is required to determine whether that relationship produces beneficial or harmful consequences for the immune regulation in different clinical settings.

Mecanismos intrccelulares involucrados en el aprendizaje y la memoria del miedo / Intracellular mechanisms involved in the learning and memory of fear

La neurobiología del miedo consiste en una amplia configuración celular que implica la actividad en conjunto de un gran número de neuronas. Tales conexiones sufren cambios a lo largo de la vida en un proceso dependiente de la actividad celular. Esto hace variar la efectividad de la comunicación sináptica, facilitando el desencadenamiento del miedo. Por eso, esta revisión tiene como fin describir los procesos fisiológicos causantes de ese cambio celular en el miedo, los cuales inician con la activación de receptores iónicos y metabotrópicos, para finalizar con la estimulación genómica y la síntesis de proteínas. Así mismo, exponer la relación del miedo mientras se establecen memorias asociadas con él, como un factor que contribuye a una alta frecuencia de descarga y despolarización celular que favorece los cambios a largo plazo debido a la intensa excitación neuronal. Se concluye que, neurobiológicamente, el miedo puede fortalecerse luego de estimulaciones aversivas, mediante la formación de asociaciones entre estímulos y, a su vez, de éstos con el contexto, lo que le propicia al organismo una reactividad más eficiente frente a un encuentro posterior con la misma amenaza o circunstancia.

The neurobiology of fear is a large cellular configuration that implies the group activity of a large number of neurons. These connections suffer changes along the life cycle in a cellular activity-dependant process. This changes the effectiveness of the synaptic communication, facilitating the unchaining process of fear. Hence, the objective of this review is to describe the physiological process that cause those changes in fear, which begin with the activation of ionics and metabotropics receptors, and ending with the genomic stimulation and protein synthesis. Additionally, this paper explains the relation of fear while memories associated with it are established, as a factor that contributes to a higher frequency of discharging and cellular depolarization that favors long term changes due to intense neural excitation. In conclusion, fear can be neurobiologically strengthened after aversive stimulations, by the formation of associations between stimuli, as well as between them and the context, encouraging the organism to have a more efficient reactivity regarding a later meeting with the same threat or circumstance.

Células madre: generalidades, eventos biológicos y moleculares / Stem cells: general aspects, biological and molecular events

Las autorrenovación y la diferenciación son características de las células madre que varían entre los diferentes tipos celulares según el tejido en el que se encuentren y el microambiente que las rodee. En ambos procesos intervienen inhibidores del ciclo celular, genes implicados en rearreglos cromosómicos, proteínas del desarrollo esencial y vías de señalización específicas. La autorrenovación está regulada por diversos mecanismos, entre los cuales se destacan las vías Wnt, Notch y Hedgehog, y los factores BMI-1, p16Ink4a, ARF, NANOG, OCT3/4, SOX2, HOXB4 y sus páralogos. Los adelantos en el conocimiento de la biología de las células madre y de los mecanismos moleculares que regulan la autorrenovación y la diferenciación han convertido a estas células en una importante promesa para la investigación básica y aplicada.

Self-renewal capacity and differentiation are features of stem cells that vary among the different cellular types according to the tissue in which they reside and the surroundingmicroenvironment. Cellular cycle inhibitors, genes implied in chromosomal rearrangements, essential development proteins and specific signaling pathways intervene in these processes. Self-renewal is regulated by different mechanisms, the most important of which are the Wnt, Notch and Hedgehogpathways, and the factors BMI-1, p16Ink4a, ARF, NANOG, OCT3/4, SOX2, HOXB4 and their paralogs. Advancesin the knowledge of stem cells biology and of the molecular mechanisms that influence their selfrenewal and differentiation have made these cellsan important promise for both basic and applied research.

La hemato-oncología molecular y las nuevas estrategias terapéuticas específicas en leucemia / Molecular hemato-oncology and new specific treatment strategies for leukemia

En una elevada proporción de casos de leucemias de nuevo diagnóstico se detectan genes de fusión, los cuales frecuentemente presentan secuencias codificadoras de factores de transcripción. Se ha demostrado que algunas proteínas de fusión como Pml-Rarα inhiben la diferenciación celular, al reclutar complejos correpresores nucleares que mantienen una actividad de histona desacetilasa (HDAC en inglés) sobre promotores de genes específicos importantes en diferenciación de una determinada estirpe celular. Esta represión transcripcional dependiente de HDAC representa una vía común en el desarrollo de leucemia y por lo tanto puede ser un blanco importante de nuevos compuestos terapéuticos. Por otro lado, la oncoproteína Bcr-Abl muestra una alta actividad de tirosina-cinasa, la cual desregula vías de transducción de señales involucradas normalmente en proliferación y apoptosis. Esta actividad aberrante puede ser afectada por inhibidores de transducción de señales (STIs, del inglés), los cuales bloquean la ruta oncogénica y representan un gran avance terapéutico. En esta revisión analizamos con cierto detalle lo que se conoce en la actualidad sobre la represión transcripcional reversible controlada por HDAC y sobre la transducción de señales aumentada por Bcr-Abl. Adicionalmente indicamos que la aplicación de fármacos de bajo peso molecular para el control de las leucemias humanas, basada en el conocimiento de los mecanismos moleculares de la enfermedad, lleva a una remisión clínica, con bajo riesgo de efectos tóxicos secundarios, lo cual está aumentando la mejoría de una alta proporción de los enfermos.

Leukemia-associated fusion genes are detected in a significant proportion of newly diagnosed cases, where genes encoding transcription factors are usually found at one of the breakpoints. Activated fusion proteins such as Pml-Raralpha have been shown to inhibit cellular differentiation by recruitment of nuclear corepressor complexes, which maintain local histone deacetylase (HDAC) in a variety of hematologic lineage-specific gene promoters. This HDAC-dependent transcriptional repression appears as a common pathway in the development of leukemia and could constitute an important target for new therapeutic agents. Alternatively, the Bcr-Abl oncoprotein shows high tyrosine kinase activity and deregulates signal transduction pathways normally involved in both apoptosis and proliferation. This aberrant activity is affected by signal transduction inhibitors (STIs), which block or prevent the oncogenic pathway. In this review, we shed some light on our understanding of both the reversible transcriptional repression controlled by HDAC and the deregulated Bcr-Abl signal transduction pathway. In addition, the administration of low molecular weight drugs for human leukemia treatment based on this knowledge brings about a significant long-term clinical remission and an acceptable risk of toxic effects that should increase the cure rate.