Determination of bioavailable fluoride in toothpastes marketed in Medellín, Colombia, through capillary electrophoresis / Fluoruro biodisponible en cremas dentales comercializadas en Medellín ­ Colombia mediante electroforesis capilar

Currently, the FDI recommendation (World Dental Federation) for fluoride concen­tration in toothpastes is that the total fluoride content declared by manufacturers be between 1,000 and 1,500 ppm, and of this amount, at least 800 ppm should be bioavai­lable fluoride. The aim of this study was to describe the market of toothpastes marketed in Medellín and to measure the concentration of bioavailable fluoride by capillary elec­trophoresis to verify their compliance with the FDI recommendation for the prevention of dental caries. After sampling the toothpastes available for sale in the 16 communes of the city of Medellin, a single operator measured in triplicate the concentration of bioavailable fluoride in 36 samples of previously blinded toothpastes using the capi­llary electrophoresis (EC) technique. Most of the evaluated toothpastes that declared a content of 1,000­1,500 ppm fluoride met the recommendation of presenting at least 800 ppm bioavailable fluoride. Measurement of bioavailable fluoride in toothpastes with MFP (sodium monofluorophosphate) is recommended, as it is known that binding to the abrasive can decrease its concentration over time.

Actualmente la recomendación de la FDI (Federación Dental Internacional) sobre la concentración de fluoruro en cremas dentales es que el contenido de fluoruro total de­clarado por los fabricantes sea entre 1.000 y 1.500 ppm, y que de esta cantidad al menos 800 ppm sea fluoruro biodisponible. El objetivo de este estudio fue describir el mercado de las cremas dentales comercializadas en Medellín y medir en estas la concentración de fluoruro biodisponible por electroforesis capilar para verificar su cumplimiento de la recomendación de la FDI para la prevención de la caries dental. Luego de realizar un mues­treo en las 16 comunas de la ciudad de Medellín sobre las cremas dentales disponibles a la venta, un solo operador midió por triplicado la concentración de fluoruro biodisponible en 36 muestras de cremas dentales previamente cegadas, mediante la técnica de electroforesis capilar (EC). La mayoría de las cremas dentales evaluadas que declaraban contenido de 1.000 a 1.500 ppm de fluoruro, cumplieron la recomendación de presentar al menos 800 ppm de fluoruro biodisponible. Se recomienda realizar la medición del fluoruro biodisponible en las cremas con MFP, ya que se conoce que la unión al abrasivo puede disminuir su concentración en el tiempo.

Diseño y validación de un ensayo de minisecuenciación múltiple para detectar polimorfismos asociados con Síndrome Metabólico / Design and validation of a multiple minisequencing assay to detect polymorphisms associated with Metabolic Syndrome

Resumen Introducción: Es importante identificar los polimorfismos de interés clínico en patologías complejas como el Síndrome Metabólico. Por esto, las metodologías para su evaluación deben estar diseñadas y validadas correctamente, esto permite optimizar recursos y tiempo en la genotipificación y detección correcta de los alelos presentes en los individuos. Objetivo: Diseñar y validar una PCR múltiple, seguida de detección por minisecuenciación, para la genotipificación de ocho polimorfismos de nucleótido simple ubicados en el gen del Receptor Beta 3-Adrenérgico (rs4994 y rs4998), gen de la Apolipoproteina A5 (rs3135506 y rs2075291), gen de la Adiponectina (rs1501299 y rs2241766) y gen del Receptor Activador de la Proliferación de los Peroxisomas tipo gamma (rs1801282 y rs1800571), asociados con el síndrome metabólico. Materiales y métodos: Se diseñaron 24 cebadores para la amplificación y detección de ocho polimorfismos de nucleótido sencillo ubicados en cuatro genes candidatos a estar asociados con el síndrome metabólico, usando el software Primer3®. Dieciséis fueron diseñados para amplificar los polimorfismos y ocho para detectarlos por minisecuenciación. Las estructuras secundarias entre los cebadores se verificaron con el software Autodimer. Los polimorfismos se amplificaron simultáneamente y los fragmentos amplificados se acoplaron a las sondas diseñadas para detectar por minisecuenciación el alelo presente, por medio de bases marcadas con fluorocromos. Finalmente, los alelos fueron detectados por electroforesis capilar en un analizador genético ABI 310 y se interpretaron con el software GeneMapper®. La validación del multiplex se realizó genotipando 20 muestras de individuos, cada uno de ellos autorizó este procedimiento por medio del consentimiento informado. Resultados: Se obtuvieron los perfiles genéticos de los 20 controles genotipados, a partir de la amplificación múltiple, seguida de minisecuenciación, diseñada y validada para detectar los ocho polimorfismos. Conclusión: Se diseñó y validó un ensayo para la detección simultánea de los polimorfismos, ubicados en cuatro genes asociados con el Síndrome metabólico. Los cuales pueden ser empleados como referencia para futuros estudios poblacionales.

Abstract Introduction: It is important to identify the polymorphisms of clinical interest in complex pathologies such as Metabolic Syndrome. Therefore, the methodologies for its evaluation must be designed and validated correctly, this permits optimization of resources and time in genotyping and correct detection of the alleles present in individuals. Objective: To design and validate a multiplex PCR, followed by detection by minisequencing, for the genotyping of eight single nucleotide polymorphisms located in the Beta 3-Adrenergic Receptor gene (rs4994 and rs4998), Apolipoprotein A5 gene (rs3135506 and rs2075291), Adiponectin gene (rs1501299 and rs2241766) and gamma-type Peroxisome Proliferation Activating Receptor gene (rs1801282 and rs1800571), associated with metabolic syndrome. Materials and methods: Twenty-four primers were designed for the amplification and detection of eight single nucleotide polymorphisms located in four candidate genes to be associated with the metabolic syndrome, using the Primer3® software. Sixteen were designed to amplify the polymorphisms and eight to detect them by minisequencing. The secondary structures between the primers were verified with Autodimer software. The polymorphisms were simultaneously amplified, and the amplified fragments were coupled to probes designed to minisequence the present allele using fluorochrome-labeled bases. Finally, the alleles were detected by capillary electrophoresis using an ABI 310 genetic analyzer and analyzed with the GeneMapper® software. The validation of the multiplex was performed by genotyping 20 individual samples, each of them authorized this procedure through informed consent. Results: The genetic profiles of the 20 genotyped controls were obtained, from multiple amplification, followed by minisequencing, designed and validated to detect the eight polymorphisms. Conclusion: An essay was designed and validated for the simultaneous detection of polymorphisms, located in four genes associated with metabolic syndrome, and can used as a reference for future population studies.

Transferibilidad de marcadores microsatélites de Anas platyrhynchos al pato criollo peruano Cairina moschata domestica / Cross species transferability of microsatellite markers from Anas platyrhynchos to Peruvian Muscovy Duck Cairina moschata domestica

Resumen El pato criollo peruano (Cairina moschata domestica) es una de las especies de mayor importancia económica en la alimentación humana. Las especies de patos forman grupos genéticos complejos y difíciles de reconocer, por lo que el uso marcadores microsatélites (SSR) identificados en una especie relacionada como Anas platyrhynchos, representa una opción atractiva, de menor costo y útil para resolver temas relacionados con la conservación de la diversidad genómica, flujo génico e hibridación entre poblaciones. El objetivo de la investigación fue evaluar la transferibilidad de 24 SSR identificados para A. platyrhynchos a las poblaciones peruanas de C. moschata doméstica y determinar el grado de polimorfismo (PIC) de los marcadores transferibles. Para ello, se obtuvo ADN a partir de plumas alares usando el método cloroformo-alcohol isoamílico. Los SSR se construyeron con una secuencia adicional de 19 pb (cola M13) y se utilizaron fluoróforos 6-FAM, VIC, NED y PET para su etiquetado. Los fragmentos amplificados fueron visualizados en geles de agarosa 2% y separados por electroforesis capilar en un secuenciador automático ABI 3130XL. Los resultados mostraron 7 SSRs con un valor PIC alto (PIC>0.5) y que el marcador CMO211 se expresaba con un tamaño molecular menor del de la referencia. En conclusión, el presente trabajo demostró que el 75% de los SSR diseñados para A. platyrhynchos son transferibles a C. moschata domestica; y que sólo 7 fueron altamente informativos. Demostrando así que los SSRs son útiles en la detección de polimorfismos en especies relacionadas y pueden ser usados para mejorar las poblaciones peruanas de patos criollos.

Abstract Peruvian Muskovy duck (Cairina moschata domestica) is one of the most economically important species in human nutrition. Duck species form complex genetic groups which are difficult to recognize, thus the use microsatellite markers (SSRs) identified already in Anas platyrhynchos (related species), represents a very attractive option for its cheapness and usefulness for solving issues related to conservation of genomic diversity, gene flow and hybridization between population. The main goal of this work was to evaluate the degree of polymorphism (PIC) and the transferability of 24 SSRs identified for A. platyrhynchos to C. moschata domestica. In this study, DNA collected from wing feathers was extracted using the chloroform-isoamyl alcohol method. SSRs were constructed with an additional 19 bp sequence (M13 tail) and 6-FAM, VIC, NED and PET fluorophores were used for their labeling. The amplified fragments were visualized on 2% agarose gels and separated by capillary electrophoresis in an automatic ABI 3130XL sequencer. Results showed 7 SSR with high PIC value (PIC> 0.5) and the CMO211 marker expressed in a smaller molecular size that the one used as reference. In conclusion, we showed that 75% of the SSR designed for A. platyrhynchos were transferable to C. moschata domestica as well as we found only 7 SSR highly informative, thus we proved that SSR are highly useful for detecting polymorphisms in related species and improved the Peruvian populations of Muskovy ducks.

Análisis de hemoglobinopatías en regiones afrocolombianas usando muestras de sangre seca de cordón umbilical / Analysis of hemoglobinopathies in afro-colombian regions using dried blood samples of umbilical cord

Introducción: las hemoglobinopatías constituyen el grupo de trastornos genéticos más frecuentes a nivel mundial, con mayor prevalencia en población negra. En Colombia hay regiones de alta densidad poblacional de afrodescendientes, lo cual plantea la necesidad de establecer estrategias para la identificación temprana de los portadores y enfermos con propósitos de prevención. Objetivo: realizar la identificación temprana de hemoglobinopatías en muestras de sangre seca de cordón umbilical. Material y métodos: para las muestras de sangre seca se utilizaron tarjetas de tamizaje neonatal rutinario de hipotiroidismo congénito. La sangre es eluida por medio de soluciones buffer acuosas y luego se aplican para separación por electroforesis en geles de isoelectroenfoque y en columna de electroforesis capilar. Resultados: de 5141 muestras recibidas de sangre seca de cordón umbilical, se descartaron 1294 por problemas de calidad, se procesaron 3847 (75%) y de éstas 3244 (84%) fueron útiles para el estudio. Se encontraron 288 (7%) con alguna variante de hemoglobina, FC (1,88%), FS(4,65%), SC(0.06%), SS(0,12%), Bart (0,18%), FC/otro (0,12%). Conclusiones: las muestras de sangre seca de cordón umbilical permiten realizar el estudio por electroforesis capilar y por isoelectroenfoque de las diferentes variantes de hemoglobinas anormales, que puede ser aplicable al diagnóstico temprano, siempre que se cumplan requisitos de calidad, en la aplicación de la muestra y en el tiempo de entrega para análisis. (Acta Med Colomb 2012: 37: 118-124).

Introduction: the hemoglobinopathies represent the most common group of genetic disorders worldwide, with higher prevalence in black population. In Colombia there are regions with high density population of African descent, which raises the need to develop strategies for early identification of carriers and patients with preventive purposes. Objective: realize early identification of hemoglobinopathies in dried blood samples from the umbilical cord. Material and methods: for the dried blood samples we used routine neonatal screening cards for congenital hypothyroidism. The blood is eluted by means of aqueous buffer solutions and then applied for separation by electrophoresis in isoelectric focusing gels and in capillary electrophoresis column. Results: of the 5141cord dried blood samples received, 1294 were discarded due to quality problems; 3847 (75%) were processed and of these, 3244 (84%) were appropriate for the study. We found 288 (7%) with some hemoglobin variant, FC (1.88%), FS (4.65%), SC (0.06%), SS (0.12%), Bart (0.18%) , FC / other (0.12%). Conclusions: dried blood samples of umbilical cord allow the study of the different variants of abnormal hemoglobins by capillary electrophoresis and isoelectric focusing, which may be applicable to an early diagnosis in the neonatal screening, provided that quality requirements in the sample application and in the delivery time for analysis are accomplished. (Acta Med Colomb 2012: 37: 118-124).

Determinación cuantitativa por electroforesis capilar de zona de mangiferina en tabletas VIMANG® 300 mg / Quantitative determination through capillary zone electrophoresis of mangiferin in 300 mg VIMANG® tablets

La mangiferina se seleccionó como marcador en el control de calidad del ingrediente farmacéutico activo VIMANG® y sus formulaciones, que se han empleado como suplemento nutricional, cosmético y fitomedicamento. El trabajo tuvo como objetivo la validación del método electroforesis capilar para la determinación cuantitativa de mangiferina en la formulación farmacéutica tabletas VIMANG® 300 mg. Se evaluaron la especificidad, linealidad, exactitud y precisión. Los resultados obtenidos demostraron que el método fue específico, al no existir interferencias de los excipientes o sus productos de degradación. La linealidad mostró un coeficiente de correlación de 0,9979 en el intervalo de concentraciones estudiado. Los coeficientes de variación para la repetibilidad y la precisión intermedia fueron menores de 2 por ciento. La exactitud mostró un recobrado del 100,20 por ciento que no difiere significativamente de 100 por ciento En conclusión, el método validado es específico, lineal, preciso y exacto, y constituye una alternativa ventajosa al método cromatografía líquida de alta resolución establecido con anterioridad en el laboratorio

Mangiferin was selected as marker in the quality control of active principle VIMANG® and its formulations, which have been used as nutritional supplement, cosmetic, and phytomedication. This paper was aimed at validating the capillary electrophoresis method for the quantitative analysis of mangiferin in the pharmaceutical formulation 300 mg VIMANG® tablets. The specificity, linearity, accuracy and precision were assessed. The results showed the method specificity owing to lack of interference by the excipients or their degradation products. Linearity showed a correlation coefficient of 0,9979 in the studied concentration range. The variation coefficients for repeatability and intermediate precision were less than 2 percent. Accuracy reached a recovery rate of 100,20 percent that is not statistically different from 100 percent. It may be concluded that the validated method is specific, linear, precise and accurate and could be an advantageous alternative to the high resolution liquid chromatography method used at the lab setting

Corrección de línea base en datos electroforéticos usando optimización local del algoritmo legend en el dominio wavelet / A baseline correction algorithm for capillary electrophoresis data using local optimization of the legend algorithm in the wavelet domain / Correção de linha base em dados electroforéticos usando otimização local do algoritmo "legend" no domínio wavelet

Se propone un método de corrección de la línea base (LB) de señales electroforéticas que explota la representación wavelet a baja resolución de la señal original. La LB es modelada en el dominio wavelet como una función polinomial y se usa el algoritmo de optimización LEGEND para determinar los parámetros del modelo polinomial que mejor se ajusta a una subsección de la LB, de forma tal de minimizar una función costo asimétrica robusta. El algoritmo propuesto produce una corrección adecuada de la LB en aquellas zonas del electroferograma donde se aprecian sustancias de baja concentración en las adyacencias de sustancias de concentración elevada, preservando picos asociados con las primeras. Se validó el algoritmo desarrollado en un problema de medición de la cantidad de glutamato presente en 24 registros electroforéticos y se comparó su desempeño con los valores medidos por el especialista donde la línea base es corregida en forma manual y con los valores arrojados por un segundo algoritmo de corrección de LB recientemente propuesto.

A baseline (BL) correction algorithm for capillary electrophoresis (CE) data is developed. The proposed algorithm exploits a low-resolution wavelet representation of the original signal to locally model the BL as a polinomial function and applies the LEGEND optimization algorithm to obtain the model parameters, such that a robust non-symmetric cost function is minimized. The proposed algorithm outputs a suitable BL correction on those subsections of the electropherogram where peaks related to low concentration substances are near those of high concentration substances. The performance of the proposed algorithm was tested by measuring the glutamate mass on 24 electropherograms after the BL had been suppressed using the proposed algorithm. The resulting values are compared to those yielded by a conventional measuring method performed by a CE specialist and by a second CE baseline correction method recently introduced.

É proposto um método de correção da linha base (LB) de sinais eletroforéticos que explora a representação wavelet a baixa resolução do sinal original. A LB é modelada no dominio wavelet como uma função polinomial e se usa o algoritmo de otimização LEGEND para determinar os parâmetros do modelo polinomial que melhor se ajusta a uma subseção da LB, de forma tal de minimizar uma função custo assimétrica robusta. O algoritmo proposto produz uma correção adequada da LB naquelas áreas do eletroferograma onde se apreciam substâncias de baixa concentração nas adjacências de substâncias de concentração elevada, preservando picos associados com as primeiras. Validou-se o algoritmo desenvolvido em um problema de medição da quantidade de glutamato presente em 24 registros eletroforéticos e foi comparado seu desempenho com os valores medidos pelo especialista onde a linha base é corrigida em forma manual e com os valores emitidos por um segundo algoritmo de correção de LB recentemente proposto.

Análisis molecular de los repetidos CAG en pacientes mexicanos con ataxia espinocerebelosa tipo 2 / Molecular analysis of the CAG repeat among patients with Type-2 spinocerebellar ataxia in the Mexican population

Antecedentes: La ataxia espinocerebelosa tipo 2 es causada por la expansión del repetido CAG presente en el exón 1 del gen de la ataxina-2, lo cual origina la incorporación de un segmento de poliglutaminas en la proteína mutante. Métodos: Mediante reacción en cadena de la polimerasa y electroforesis capilar se determinó el número de repetidos CAG del gen de la ataxina-2 en 66 individuos pertenecientes a tres familias mexicanas diagnosticadas clínicamente con ataxia espinocerebelosa tipo 2, y en 400 individuos de una muestra de población mestiza mexicana. Resultados: Se identificó la expansión del repetido CAG en 11 sujetos con sintomatología de ataxia espinocerebelosa tipo 2 y en cuatro individuos asintomáticos, lo que confirmó el diagnóstico en dos de las tres familias analizadas. Se determinó que los pacientes con mayor número de repetidos desarrollaron la sintomatología de la enfermedad a una edad más temprana, fenómeno conocido como “anticipación”. Los alelos silvestres presentaron un rango entre 13 y 30 repetidos CAG, siendo el alelo de 22 repetidos el más frecuente, mientras que los alelos mutados mostraron un rango de 36 a 54 repetidos. Conclusiones: La identificación de la expansión del repetido CAG del gen de la ataxina-2 confirmó el diagnóstico clínico de ataxia espinocerebelosa tipo 2.

BACKGROUND: Spinocerebellar ataxia type 2 (SCA2) results from the expansion of a CAG triplet located within the coding sequence of the ataxin-2 gene, which ultimately provokes the incorporation of a stretch of polyglutamines in the mutant protein. METHODS: We determined by PCR and capillary electrophoresis the number of ataxin2 gene CAG repeats in 66 individuals belonging to 3 families, clinically diagnosed with SCA2, and 400 subjects from a sample of the mestizo Mexican population. RESULTS: The CAG repeat expansion was found in 11 symptomatic subjects and four asymptomatic individuals, confirming the SCA2 clinical diagnosis in two out of the three families studied. We noted that patients with longer CAG repeat numbers have an early disease onset, a phenomenon known as anticipation. Wild-type alleles showed a CAG repeat range between 13 and 30, and the allele carrying 22 CAG repeats was the most common among our sample. Mutant alleles also displayed a range between 36 and 54 CAG repeats. CONCLUSIONS: The identification of the CAG repeat expansion facilitates an accurate SCA2 diagnosis.

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.