Expresión diferencial de micro-ARN circulantes en pacientes con tuberculosis activa y latente / Differential expression of circulating micro-RNAs in patients with active and latent tuberculosis

RESUMEN Objetivo: El objetivo del estudio fue analizar la expresión diferencial de miR-21, miR-29a, miR-99b y miR-155 en muestras de suero de pacientes con tuberculosis (TB) latente y TB activa respecto a contro les sanos. Materiales y métodos: Se utilizaron 28 muestras de suero (nueve con TB activa, diez con TB latente y nueve controles sanos) para el análisis de expresión génica mediante RT-qPCR con Primers y sondas TaqMan. Se calculó la expresión diferencial por el método de Livak utilizando un gen norma lizador (RNU-48). Resultados: Se halló una sobreexpresión de miR-155 en personas con tuberculosis latente, respecto a los controles sanos (0,63 vs. 0,01; valor de p=0,032). Conclusión: El miR-155 podría ser considerado un biomarcador para diferenciar TB latente de enfermedad activa. Se requieren estudios con mayores tamaños muestrales para corroborar nuestros hallazgos.

ABSTRACT Objectives: To analyze the differential expression of miR-21, miR-29a, miR-99b and miR-155 in serum samples from patients with latent tuberculosis (TB) and active TB compared to healthy controls. Mate rials and Methods: We used 28 serum samples (9 with active TB, 10 with latent TB and 9 healthy con trols) for the analysis of gene expression by RT-qPCR with Primers and TaqMan probes. The differential expression was calculated by the Livak method using a normalizing gene (RNU-48). Results: Overex pression of miR-155 was found in people with latent tuberculosis, compared to healthy controls (0.63 vs. 0.01; p value = 0.032). Conclusion: The miR-155 could be considered a biomarker to differentiate latent TB from active disease. Studies with larger sample sizes are required to corroborate the findings.

Desarrollo de un sistema microfluidico (lab-on-a-chip) accesible y de bajo costo para detección de células tumorales circulantes de cáncer de mama / Development of an accessible and low-cost micro-fluidic system (lab-on-a-chip) for detecting circulating breast cancer tumor cells

RESUMEN Objetivo: desarrollar un sistema microfluídico (lab-on-a-chip) para la detección de células tumorales circulantes de cáncer de mama (CTCs). Materiales y métodos: se diseñó el dispositivo en 3D y se fabricó usando fotolitografía suave y una cortadora láser. Se evaluó el funcionamiento del sistema y del arreglo magnético usando células Jurkat y células de cáncer de mama que poseen diferente expresión de los marcadores superficiales CD45 y EpCAM. Los anticuerpos contra los marcadores fueron unidos a perlas magnéticas. Adicionalmente se usaron nanopartículas de hierro para evaluar su atrapamiento. Resultados: las nanopartículas lograron atraparse de manera significativa en el área propuesta por el modelamiento de campos magnéticos. Las células tumorales marcadas con los anticuerpos magnéticos quedaron atrapadas. Conclusiones: se logró fabricar un lab-on-a-chip capaz de atrapar CTCs generando una excelente herramienta de diagnóstico y de análisis de la progresión de la enfermedad.

ABSTRACT Objective. to develop a microfluidic system (lab-on-a-chip) for detecting circulating breast cancer tumor cells. Materials and methods . the device was designed using 3D technology, and it was manufactures using soft photolithography and a laser cutting machine. The system performance and its magnetic settings were assessed using Jurkat cells and breast cancer cells that show different expression of CD45 and EpCAM surface markers. Antibodies against these markers were bound to magnetic pellets. Additionally, iron nanoparticles were used for assessing their entrapment. Results . nanoparticles were significantly trapped in the area set by magnetic field modeling. Tumor cells labeled with magnetic antibodies became trapped. Conclusions . we were able to manufacture a lab-on-a-chip system that is capable to trap circulating breast cancer tumor cells, which may become an excellent tool for diagnosis and follow-up for this condition.

Epigenética: la relación del medio ambiente con el genoma y su influencia en la salud mental / Epigenetics: The relationship of the environment and mental health

El estudio del genoma humano, cuando efectuado solo a través de la información secuencial de ADN, no explica del todo el alto nivel de variación inter-individual usualmente observado. Es la epigenética la que permite explicar aquellas variaciones de expresión génica como un proceso reversible y hereditario en el corto plazo, bajo la influencia del medio ambiente durante diversas etapas del desarrollo y la edad adulta, sin modificar la secuencia genética. Las alteraciones epigenéticas están siendo ya incorporadas como elementos valiosos en la posible identificación de biomarcadores. Además, debido a su naturaleza reversible, pueden constituirse en factores de mejoría de síntomas de enfermedad mediante el uso de enfoques terapéuticos. El presente artículo explica los mecanismos de inhibición de la expresión génica, su relación con el medio ambiente, la dieta y su influencia en la evolución, la ocurrencia de enfermedades, la conducta humana y la salud mental.

The study of the human genome, when performed only through the DNA sequence information, does not completely explain the high level of inter-individual variation usually observed. It is the control of gene expression by the epigenetics what allows to explain those variations of gene expression, as a reversible and hereditary process in the short term under the influence of the environment during various stages of development and adulthood, without modifying the genetic sequence. Epigenetic alterations are already being studied as valuable candidates in the eventual identification of biomarkers. Furthermore, their reversible nature makes them promising factors in the amelioration of disease symptoms through the use of therapeutic approaches. This article explains the epigenetic mechanisms and its relationship with the environment, diet, and its influence on evolution, the occurrence of diseases, human behavior and mental health.

Diagnóstico molecular de tuberculosis multidrogorresistente en muestras de esputo mediante el análisis de curvas de melting / Molecular diagnosis of multidrug-resistant tuberculosis in sputum samples by melting curve analysis

RESUMEN Objetivos. Analizar curvas de melting para el diagnóstico de tuberculosis multidrogorresistente a partir de muestras de esputo. Materiales y métodos. Se colectaron muestras de esputo (n = 250) de pacientes con sospecha clínica de tuberculosis pulmonar según resultado de baciloscopia y cultivados en medio sólido Lowenstein Jensen. Según el método de referencia se trabajó con 124 muestras sensibles a rifampicina e isoniacida, 24 resistentes a rifampicina, 33 resistentes a isoniacida y 69 multidrogorresistentes. Se evaluó por PCR en tiempo real y luego por las curvas de melting, se utilizó el gen rpoB como biomarcador de resistencia a rifampicina, y el gen katG y región promotora inhA como biomarcadores de resistencia a isoniacida. La cepa H37Rv fue considerada como control sensible a drogas. Se compararon los resultados del método de referencia y los resultados del análisis de curvas de melting para evaluar los parámetros de sensibilidad, especificidad, valor predictivo positivo y valor predictivo negativo. Resultados. La resistencia a rifampicina mostró una sensibilidad de 90,3 %, especificidad de 90,4 %, valor predictivo positivo de 84,8 % y valor predictivo negativo de 94,0 %. La resistencia a isoniacida mostró una sensibilidad de 90,2 %, especificidad de 93,9 %, valor predictivo positivo de 91,1 % y valor predictivo negativo de 93,3 %. La detección de tuberculosis multidrogorresistente mostró valores de 89,9 %, 90,6 %, 78,5 % y 95,9 % para sensibilidad, especificidad, valor predictivo positivo y valor predictivo negativo, respectivamente. Conclusiones. El análisis de curvas de melting mostró ser seguro y confiable para ser utilizado en el diagnóstico rápido de tuberculosis multidrogorresistente en muestras de esputo.

ABSTRACT Objectives. To analyze melting curves for the diagnosis of multidrug-resistant tuberculosis from sputum samples. Materials and Methods. Sputum samples (n = 250) were collected from patients with clinical suspicion of pulmonary tuberculosis as a result of bacilloscopy and cultured in solid medium Lowenstein Jensen. According to the reference method, 124 samples sensitive to rifampicin and isoniazid, 24 resistant to rifampicin, 33 resistant to isoniazid, and 69 multidrug-resistant were used. It was evaluated by real-time PCR and then by melting curves, the rpoB gene was used as a biomarker of rifampicin resistance, and the katG gene and inhA promoter region were used as biomarkers of isoniazid resistance. The H37Rv strain was considered a drug-sensitive control. The results of the reference method and the results of the melting curve analysis were compared to evaluate the parameters of sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value. Results. Rifampicin resistance showed a sensitivity of 90.3%, specificity of 90.4%, positive predictive value of 84.8% and negative predictive value of 94.0%. Isoniazid resistance showed a sensitivity of 90.2%, specificity of 93.9%, positive predictive value of 91.1% and negative predictive value of 93.3%. The detection of multidrug-resistant tuberculosis showed values of 89.9%, 90.6%, 78.5% and 95.9% for sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value, respectively. Conclusions. The melting curve analysis showed to be safe and reliable to be used in the rapid diagnosis of multidrug-resistant tuberculosis in sputum samples.

Análisis genómico comparativo de cepas peruanas de Mycobacterium tuberculosis / Comparative genomic analysis of peruvian strains of Mycobacterium tuberculosis

RESUMEN Objetivos. Analizar comparativamente tres secuencias genómicas de Mycobacterium tuberculosis(MTB): INS-SEN,cepa sensible; INS-MDR, cepa multidrogorresistente e INS-XDR, cepa extensamente resistente, procedentes de la Ciudad de Lima, Perú. Materiales y métodos. Se identificaron los polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) específicos en las cepas INS-SEN, INS-MDR y INS-XDR mediante el criterio de inclusión/exclusión. Se compararon los tres genomas de MTB y se construyó una filogenia molecular con 27 cepas de MTB de otros estudios, disponibles de la base de datos Genbank. Los SNPs específicos en cada genoma fueron organizados en clústers de grupos ortólogos (COGs). Resultados. El análisis de genomas permitió identificar un conjunto de SNPs asociados a determinantes de virulencia (familia de proteínas mce, policetidos, phiRv1, transposasas, metiltransferasas y relacionados a síntesis de vitaminas) principalmente. Se observa una estrecha relación entre la cepa INS-MDR y INS-XDR, con solo un 6,1% de SNPs diferentes, sin embargo, la cepa INS-SEN presenta un 50,2 y 50,3% de SNPs diferentes a las cepas MDR y XDR, respectivamente. La filogenia molecular agrupó a las cepas peruanas dentro del linaje LAM y cercanamente a las cepas F11 y KZN de Sudáfrica. Conclusiones . Se evidenció una alta similitud (99,9%) de la cepa INS-SEN con la cepa sudafricana F11, de gran alcance mundial, mientras los análisis de las cepas INS-MDR e INS-XDR demuestran una probable expansión de la familia KZN, cepa de Sudáfrica con alta virulencia y patogenicidad.

ABSTRACT Objectives. To comparatively analyze three genomic sequences of Mycobacterium tuberculosis(MTB), including sensitive (INS-SEN), multi-drug-resistant (INS-MDR), and extremely drug-resistant (INS-XDR) strains, collected in Lima, Peru. Materials and Methods. Specific single nucleotide polymorphisms (SNPs) were identified in the INS SEN, INS-MDR, and INS-XDR strains according to the inclusion/exclusion criteria. The three MTB genomes were compared and a molecular phylogeny was constructed with 27 MTB strains from other studies available from the Genbank database. Results. The specific SNPs in each genome were organized in clusters of orthologous groups (COGs). The genomic analysis allowed for the identification of a set of SNPs associated mainly with virulence determinants (family of mce proteins, polyketides, phiRv1, transposase, and methyltransferases, and other related to vitamin synthesis). A close correlation between the INS-MDR and INS-XDR strains was observed, with only a 6.1% difference in SNPs; however, the INS-SEN strain had 50.2% and 50.3% different SNPs from the MDR and XDR strains, respectively. The molecular phylogeny grouped the Peruvian strains within the LAM lineage and closely to the F11 and KZN strains from South Africa. Conclusions. High similarity (99.9%) was noted between the INS-SEN strain and the F11 South African strain with broadglobal scope, while the analysis of the INS-MDR and INS-XDR strains showed a likely expansion of the KZN family, a South African strain with high virulence and pathogenicity.

Rol de la farmacogenómica en el régimen de tratamiento de tuberculosis / The role of pharmacogenomics in the tuberculosis treatment regime

La tuberculosis es un problema de salud Pública a nivel mundial con un tercio de la población infectada por el bacilo Mycobacterium tuberculosis. El tratamiento de primera línea incluye a las drogas isoniazida (INH) y rifampicina (RIF) metabolizadas en el hígado. La metabolización de drogas está directamente relacionada con la variación genética de NAT2 y CYP2E1 (asociados a metabolismo de INH) y AADAC (asociados a metabolismo de RIF), y los efectos pueden producir que un individuo sea metabolizador rápido, intermedio o lento. Los polimorfismos en genes de personas con tratamiento estándar de tuberculosis pueden ocasionar efectos en el metabolismo de drogas con consecuencias de hepatoxicidad e, incluso, posible drogorresistencia. Algunos países han empezado ensayos clínicos enfocados en la personalización del tratamiento a tuberculosis para reducir las consecuencias en pacientes en tratamiento. En países como el Perú, donde se registran altos índices de tuberculosis y, por consiguiente, más población en tratamiento, la farmacogenómica de individuos se convierte en una herramienta crucial para un óptimo tratamiento. La presente revisión destaca la importancia de tener estudios en farmacogenómica e identificar los polimorfismos asociados al metabolismo de las drogas antituberculosas en nuestra población peruana...

Tuberculosis is a health problem worldwide with one-third of the population infected with the Mycobacterium tuberculosis bacilli. The first-line of treatment for tuberculosis includes the drugs Isoniazid (INH) and Rifampicin (RIF) metabolized in the liver. Drug metabolism is directly related to the genetic variation of NAT2 and CYP2E1 (associated with INH metabolism) and AADAC (associated with RIF metabolism), and the effects produced in an individual may be a fast, intermediate or slow metobolizer. Polymorphisms in genes of people in standard tuberculosis treatment can cause effects on drug metabolism with consequences of hepatotoxicity and even drug resistance. Countries have began clinical trials focusedon personalization of tuberculosis treatment to reduce the consequences for patients in treatment. In countries like Peru, where high rates of tuberculosis are recorded and therefore more people in treatment, the pharmacogenomic of individuals becomes a crucial tool for an optimum tuberculosis treatment. This review highlights the importance of having pharmacogenomic studies and having the identification of polymorphisms associated to the metabolism of the anti-tuberculosis drugs in our Peruvian population...

Circulación de un linaje diferente del virus dengue 2 genotipo América / Asia en la región amazónica de Perú, 2010 / Circulation of a different lineage of dengue virus serotype 2 American / Asian genotype in the Peruvian amazon, 2010

El objetivo del estudio fue determinar el genotipo del virus dengue tipo 2 (DENV-2) que circuló en la región Amazónica de Perú entre noviembre de 2010 y enero de 2011. Se analizaron ocho muestras de pacientes captados durante la vigilancia para dengue en las ciudades de Iquitos, Yurimaguas, Trujillo, Tarapoto y Lima entre noviembre de 2010 y enero de 2011 que fueron remitidas al Instituto Nacional de Salud. Se realizó el aislamiento viral en la línea C6/36 HT y la extracción del ARN viral. Se aplicaron técnicas de biología molecular para establecer el serotipo (RT - PCR múltiple) y genotipo (RT-Nested PCR de la región E/NS1) seguidas de secuenciación y análisis filogenético. El análisis filogenético reveló la introducción de un linaje diferente que ingresó a Perú a finales del 2010. Estos aislamientos encontrados en Iquitos y otras ciudades de Perú están muy relacionados con aislamientos de DENV-2 que circularon en Brasil durante el 2007 y 2008 asociados con casos de dengue grave y muertes. En conclusión se detectó la introducción de un linaje diferente del DENV-2 genotipo América/Asia en Perú que podría estar asociado con la presencia de casos más graves de dengue.

Our objective was to determine the genotype of the dengue virus type 2 (DENV-2) that circulated in the Amazon region of Peru between November 2010 and January 2011. We analyzed eight samples collected during dengue surveillance activities in the cities of Iquitos, Yurimaguas, Trujillo, Tarapoto and Lima between November 2010 and January 2011 that were sent to Insitituto Nacional de Salud. The viruses were isolated in C6/36 HT cell line. Viral RNA was extracted and the serotype (RT - PCR multiplex) and genotype (RT-Nested PCR of the region E/NS1) were determined. Finally, the E/ NS1 amplicons were sequenced and analyzed by phylogeny. The phylogenetic analysis revealed the introduction of a different lineage which entered in Peru by the end of 2010. These isolates found in Iquitos and other cities in Peru are closely related to DENV-2 isolates that circulated in Brazil during 2007 and 2008, associated with severe dengue cases and deaths. In conclusion, we detected the introduction of a different lineage of DENV-2 America / Asia genotype in Peru that could be associated with the presence of more severe cases.