Ejemplo de Transgénico en la Salmonelosis

Vacunas atenuadas de Salmonella

Las mutantes atenuadas de Salmonella son capaces de invadir las células M de la mucosa intestinal y de migrar a las células linfoides del sistema reticuloendotelial donde, en lugar de causar enfermedad, activan eficazmente las respuestas inmunes humoral y celular no sólo contra el microorganismo mismo sino también contra aquellos antígenos heterólogos recombinantes que la bacteria pueda expresar y transportar.

Las cepas de Salmonella atenuada se obtienen a partir de mutantes en genes involucrados en el metabolismo bacteriano y en la replicación del ADN. Dichas mutaciones afectan la capacidad de la bacteria de multiplicarse dentro del hospedero, convirtiéndola en una cepa avirulenta.

La bacteria atenuada tiene poca capacidad de multiplicarse y, una vez dentro del hospedero, es rápidamente eliminada de la circulación sin que tenga oportunidad de inducir enfermedad. Los genes blanco más comúnmente mutados con el fin de lograr atenuación bacteriana son los genes aromáticos (aro). Estos genes codifican enzimas necesarias para la síntesis de aminoácidos, vitaminas y agentes quelantes de hierro. Debido a que muchos de estos componentes son limitados en el hospedero mamífero, la falta de estas enzimas biosintéticas limitan el crecimiento bacteriano postinfección.

Ventajas de los Transgénicos

1. Capacidad de los alimentos para utilizarse como medicamentos o vacunas para la prevención y el tratamiento de enfermedades.
2. En cultivos la resistencia a las plagas de insectos y la tolerancia a herbicidas.
3. Aumentar el rendimiento de los cultivos, aceleración en el crecimiento de las plantas y animales.
4. Protección ambiental ya que ayudar a reducir la contaminación ambiental, las emisiones de gases de efecto invernadero y la erosión del suelo.
5. Alimentos con mejores y más cantidad de nutrientes.

Desventajas de los Transgénicos

1. Toxicidad por la presencia de residuos de herbicidas en plantas tolerantes a ellos.
2. Producción de sustancias tóxicas o efectos no esperados, reacciones alérgicas.
3. Resistencia a los antibióticos y transferencia horizontal de genes.
4. Sobreexpresión de genes.
5. Daños irreversibles e imprevisibles a plantas y animales tratados.

Bibliografía:

1. Biomédica. Vacuna atenuada de Salmonella como vector de antígenos heterólogos . (sede Web). Colombia: Oscar Gómez. 2000 (acceso 26 de junio de 2016). Disponible en: http://www.revistabiomedica.org/index.php/biomedica/article/view/1056

2. Revista Digital Universitaria. Alimentos Transgénicos: ¿Qué tan seguro es su consumo?.  (sede Web). María Fernández. 2009 (acceso 26 de junio de 2016). Disponible en: http://www.revista.unam.mx/vol.10/num4/art24/art24.pdf

3. LIVESTRONG.COM. Ventajas y desventajas de los alimentos transgénicos. (sede Web). Joshua Duvauchelle. 2016. (acceso 26 de junio de 2016). Disponible en: http://www.livestrong.com/es/ventajas-desventajas-alimentos-lista_21934/

Ejemplo de ADN recombinante artificial en la Salmonelosis

Técnicas recombinantes de atenuación

Las técnicas de ADN recombinante pueden ser aplicadas en diferentes procesos durante el desarrollo de vacunas: La primera aplicación de estas técnicas consiste en manipular el material genético de los microorganismos para introducir mutaciones y aumentar así la estabilidad de la atenuación, de manera que la probabilidad de una reversión sea nula o muy baja. Estas mutaciones en bacterias son generalmente inserciones de transposones (Tn) o deleciones que inactivan o remueven porciones de genes, respectivamente, involucrados en procesos metabólicos o que codifican para factores de virulencia. Por ejemplo, las mutaciones aroA, asd o cya::Tn10, individualmente o en combinación, disminuyen la virulencia de algunos grupos de Enterobacteriaceae, como Salmonella o Shigella, sin afectar la producción de inmunógenos.

La segunda técnica consiste en construir microorganismos recombinantes utilizados como vectores para la expresión de inmunógenos (proteínas o péptidos heterólogos) derivados de otros microorganismos. Cepas atenuadas de Salmonella typhi,Shigella flexneri, Vibrio cholerae, Listeria monocytogenes e incluso BCG son utilizadas como vectores recombinantes para expresar polipéptidos de origen bacteriano o viral

Las cepas de Salmonella atenuadas tienen la capacidad de invadir las células M de la mucosa intestinal y de migrar a las células linfoides del sistema retículoendotelial donde, en lugar de producir enfermedad, activan de forma eficaz las repuestas inmunes humoral y celular no sólo contra el microorganismo mismo, sino también contra aquellos antígenos heterólogos recombinantes que la bacteria puede expresar y transportar.

Bibliografía:

1. SCIELO. Métodos moleculares para el desarrollo de vacunas. (sede Web). Costa Rica: Fernando García. 1999 (acceso 19 de junio de 2016). Disponible en: http://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1409-00901999000200002

2. Biomédica. Vacuna atenuada de Salmonella como vector de antígenos heterólogos. (sede Web). Oscar Gómez. 2000 (acceso 19 de junio de 2016). Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/267423618_Vacuna_atenuada_de_Salmonella_como_vector_de_antigenos_heterologos

Ejemplo de ADN recombinante en la naturaleza

La recombinación de ADN sucede de manera natural en procesos como la reproducción sexual. 

Existen varios tipos de recombinación genética, en las células eucariotas:

- Recombinación homóloga

- Entrecruzamiento cromosómico

- Recombinación específica de sitio

- Recombinación no homóloga

Crossing over

Crossing over (del inglés entrecruzamiento): Proceso que ocurre en la meiosis e incluye la ruptura de un cromosoma materno y uno paterno (homólogos), el intercambio de las correspondientes secciones de ADN y su unión al otro cromosoma. Este proceso puede resultar en un intercambio de alelos entre cromosomas. Una vez que los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando estructuras que se denominan bivalentes se produce el fenómeno de entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromatidas homólogas no hermanas intercambian material genético. La recombinación genética resultante hace aumentar en gran medida la variación genética entre la descendencia de progenitores que se reproducen por vía sexual.

Bibliografía:

1. Marcelo Goyanes. Meiosis y variabilidad genética. (sede Web). Genética Molecular. 2010. (acceso 19 de junio de 2016). Disponible en: https://biologiamyblog.files.wordpress.com/2010/02/meiosis_variabilidad1.pdf

2. Scrib. Recombinación genética. (sede Web). Lino Moreno. (acceso 19 de junio de 2016). Disponible en: https://es.scribd.com/doc/70708591/Recombinacion-genetica

Prueba molecular para la Salmonelosis
PCR

1. La detección de Salmonella por cultivo convencional es considerada el método de referencia. Sin embargo, esta técnica presenta desventajas como la baja sensibilidad y el tiempo para la obtención de un resultado. Actualmente surgen otras alternativas diagnósticas, como los métodos de biología molecular. Uno de los más utilizados es la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR por sus siglas en inglés), que permite la detección de microorganismos en los alimentos en menor tiempo si se compara con las técnicas de cultivo convencional.

2. El método de PCR es capaz de identificar de forma directa genes asociados a la virulencia de Salmonella spp., como herramienta adicional al diagnóstico tradicional de este patógeno, y que además brinde información importante en términos de salud pública en un corto plazo.

3. La técnica de PCR es una herramienta base para la detección de Salmonella. La detección de factores de virulencia, como el gen invA, brinda información que va desde la identidad de una bacteria determinada hasta su potencial virulento, ya que la producción de cuadros clínicos depende, en gran medida, de los genes de virulencia que posea la bacteria y, como beneficio adicional permite un resultado presuntivo en menor tiempo.1

4. PCR-TR es una valiosa alternativa para determinar Salmonella spp., en alimentos por su especificidad y rapidez. La técnica PCR-TR (real time PCR), tiene la ventaja de que lleva a cabo simultáneamente los procesos de amplificación y detección en el mismo vial y que determina la cantidad de ADN sintetizado en cada momento de la reacción.

5. Las ventajas de la PCR-TR en la detección e identificación de bacterias causantes de enfermedades trasmitidas por alimentos como salmonella, radican en la sensibilidad, alta especificidad y una excelente rapidez debido a la capacidad para procesar grandes cantidades de muestras en poco tiempo.2

Bibliografía:

1. SCIELO. Estandarización de una PCR para la detección del gen invA deSalmonella spp. en lechuga. (sede Web). Venezuela: Luz Chacón, Kenia Barrantes, Cristina García, Rosario Achí. 2010 (acceso 11 de junio de 2016). Disponible en: http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1315-25562010000100005

2. SCIELO. Determinación de Salmonella spp. por PCR en tiempo real y método convencional en canales de bovinos y en alimentos de la vía pública de Montería, Córdoba. (sede Web). Venezuela: Edna Yánez, Salim Máttar, Alba Durango. 2008 (acceso 11 de junio de 2016). Disponible en: http://www.scielo.org.co/pdf/inf/v12n4/v12n4a03

Pruebas de tamizaje y confirmatoria para la Salmonelosis

Salmonella spp. se identifica mediante ciertas pruebas de tamizaje que son: Discos de AMP, AMC, CEP, FOX y C3G (CTX, CAZ) o C2G (CXM).

Y pruebas confirmatorias como son:  Caracterización de la enzima (PCR, hibridación con sondas específicas de familia, punto isoeléctrico, secuenciación de ADN.¹

Para identificar el género Salmonella spp. Se realiza dos pruebas químicas de tamizaje:

     1.- Agar triple azúcar hierro (TSI)

     2.- Agar lisina hierro (LIA)

Siembra de TSI  y LIA:

• Sembrar a partir del cultivo puro de la placa de ATS en el tubo de TSI en el fondo y en la superficie del pico de flauta.
• Flamear y recargar el ansa recta, sembrar por picadura en el fondo y por diseminación en la superficie inclinada del tubo de LIA.
• Incubar los tubos de TSI a 37°C durante 24 horas y los de agar  LIA a 37°C durante 48 horas.²

Bibliografía:

1. PAHO-USAID. Detección de mecanismos de resistencia a los antimicrobianos en el laboratorio. (sede Web). Estados Unidos. (acceso 04 de junio de 2016). Disponible en:    http://www.paho.org/PAHO-USAID/dmdocuments/AMR_Deteccion_Mecanismos_Resistencia_Antimicrobianos_Laboratorio.pdf

2. Mariela Ibar. Salmonella spp. (sede web). 2013 (acceso 04 de junio de 2016). Disponible en: http://es.slideshare.net/maribarvet/salmonella-spp-27313277