DIVULGACIÓN CIENTÍFICA DE CIENCIAS DE LA SALUD DE LA UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO

Directores del Programa Dr. Agustín Ramiro Urzúa González. Dr. Manuel José Rivera Chávez. Colaboradores: Dra. Mónica del Carmen Preciado Puga, Dr. Luis Adolfo Torres González, Dra. Catalina Peralta Cortázar, Dr. Antonio de Jesús Álvarez Canales, Dr. Edgar Efrén Lozada Hernández, Dra. Leticia Gabriela Marmolejo Murillo, Dra. Gloria Patricia Sosa Bustamante. MPSS: Dra. Sheila Estefanía Márquez Rodríguez

¡Fácil de fumar pero difícil de olvidar!





 
 


Easy to smoke but hard to forget!

Silva-Zúñiga LM1, Serafín-Pacheco AG1, Vega-Días EU1, Rivera-Chávez MJ2, Urzúa-González AR2

  1. Students of the Bachelor General Medicine, Department of Medicine and Nutrition, Division of Health Sciences, University of Guanajuato, Mexico.
  2. Coordinators of the Module of Internal Medicine of Phase II of the degree in General Medicine, Department of Medicine and Nutrition, University of Guanajuato, Mexico.


Abstract

In antiquity smoking tobacco was considered a healthy habit, it was even believed that it could cure diseases such as warts, pains, burns and more. Over time, their adverse effects were discovered, mainly as a result of studies of the twentieth century such as Framingham, where smoking is identified as the second risk factor for cardiovascular diseases and type 2 diabetes. Today it is known that not only has association with the aforementioned diseases, it also increases the risk of lung cancer, colon cancer, liver cancer, breast cancer, abortions and malformations at birth, erectile dysfunction and hypertension. Knowledge about the complications of smoking, related statistics, triggers of habit and treatment methods, are an important part in the prevention of addiction and perpetuation of it.

Keywords: Smoking, Tobacco, Death, Infarction, Cancer



Introduction

The use of tobacco is as old as the discovery of America by Cristobal Colon. The Native Americans used rolls as pipes, eventually spread to Spain, Portugal and England to become widespread throughout the world. At first it uses wasn`t only recreational, it was thought to have healing properties generating syrups, powders and ointments based on tobacco for warts, dog bites, toothaches, burns and to discharge diseases of the head like pain, dizziness or dizziness, vision impairment, fatigue or insomnia.

Over time the other side of the coin became known. In the seventeenth century King James I of England ordered his subjects to stop using tobacco arguing that it was a habit abhorrent to the eye, harmful to the nose, malignant for the brain and lungs. However, it was not until the beginning of the 20th century that solid research studies began in relation to smoking and diseases. In 1964, the United States published a report based on more than 7,000 articles that concluded that tobacco was associated with an increase in mortality with the development of lung cancer, cancer of the larynx, chronic bronchitis and asthma attacks, without leaving behind the Framingham study that since 1948 identifies it as the second risk factor for cardiovascular disease and type 2 diabetes mellitus.

The image shows two Americans from ancient civilizations smoking.
 
Smoke, get sick and die
Although it is usually assumed that if tobacco were to kill you it would be lung cancer. The reality is that cardiovascular diseases are the ones that cause more deaths of smokers per year. Even so it´s true that the risk of lung cancer is 2 or 10 times higher in smokers. This information is supported by a study by the American Cancer Society where it was also concluded that smoking was also a cause of liver cancer and colorectal cancer and that passive smokers were more likely to develop breast cancer.
So, can you only die of cancer or cardiovascular diseases if you are a tobacco user? Sadly not. It´s known that smoking cause of type 2 diabetes mellitus in addition patients have a greater progression towards kidney disease, blindness and circulatory complications that can cause amputation. The components of tobacco alter the immune system, there is an increase in pneumonia among smokers as well as risk of tuberculosis and death related to it. Including smoking is part of the causes and resistance to the treatment of rheumatoid arthritis. In man there is a great relationship between smoking and having erectile dysfunction because this is associated with vascular damage and nervous system. On the other hand, it is known that in pregnancy the complications associated with smoking are potentially fatal for the mother and the fetus without neglecting the defects at birth. In general, smokers lose more than 10 years of life quitting before age 40 reduces that loss by almost 90%.
The addiction starts early
Nicotine is a substance found in tobacco, it is absorbed quickly when smoking and reaches the brain in about 10 seconds generating a highly addictive effect. It suffices 1 cigarette per month in a teenager of 12 years for the symptoms of dependence to appear, in addition 80% of people will continue to do during adult life. The bad news is that 1 in 3 of these individuals will die prematurely (between 15 and 60 years of old) due to tobacco-related diseases.

Addiction to smoking ... kills.
 
Other factors that directly influence the attitude that leads to smoking are the presence of smokers in the family or friends, adverse experiences (violence, sexual abuse, divorce of parents), lack of efficient programs against the consumption of cigarettes, poor knowledge about the risks to which the smoker is exposed, to believe that one does not smoke too much and the advertising of the tobacco companies.
Is one nothing?
Recent studies mention that even one cigar a day is harmful and not only a little, in fact it increases the risk of arterial and venous insufficiency, of hemorrhage and cerebral ischemia and heart attacks by 30-40%, being worse for men than for women and increasing up to 3 times the risk compared to a non-smoker when 20 cigarettes are consumed per day. The good news is that quitting smoking permanently manages to eliminate the risk of these cardiovascular diseases, however it does not work with the risk of cancer or chronic obstructive pulmonary disease (COPD), which will not reverse or will take decades to do it. It should be noted that the causes of the risks do not belong to nicotine alone, in fact the main factor is the exposure to the products of combustion of the cigar and other toxic components of itself.

The image shows the mechanism by which nicotine can trigger an acute coronary syndrome (angina or infarction). This is largely due to the increase in blood pressure, cardiac output, oxidative stress and decreased oxygen in the blood.
 
Smoking cessation in 5 steps
Smokers who quit smoking reduce the risk of illness and death related to their consumption. An approach to stop smoking is the five-step algorithm that we have adapted from the article "Overview of smoking cessation management in adults" of UpToDate platform:
  1. To evaluate the consumption of tobacco, Being aware of how harmful it is to our person is the first step to take, you are not alone in this process, you can seek medical help and, in the consultation, talk about your current use of tobacco, how many cigarettes per day you smoke, as well as your purpose of quitting it. Let yourself be advised, know how the cessation of this substance can have an impact on improving your current state of health and avoiding future complications. If you know all the benefits of stopping smoking you will have more sense and motivation to carry out your goal.
  2. Set a date to quit smoking, having only the purpose is not enough, you need to make it happen, having a set day will help you to achieve your goal, ideally that date should be within the next two weeks to from your decision.
  3. Strengthen this decision with help of friends and family, talk to your inner circle about your concern of leaving this problematic habit, having the support of your loved ones will make lighter this trip you have just started.
  4. Avoid situations that induce you to relapse into tobacco, as environments that favor or where you are surrounded by it consumption, for example bars or parties, Because alcohol can cause relapse, you should consider limiting/abstaining from alcohol while quitting, eliminate all tobacco from home, car and work environment, Quitting is more difficult when there is another smoker in the household, it is very useful to encourage your housemates to quit with you or not smoke in your presence.
  5. Recognize your achievements because it strengthens your commitment to stop smoking, a lapse can be used as a learning experience, if there was any relapse you should evaluate the circumstance to identify problems already encountered and anticipate challenges to avoid future encounters with the cigar, total abstinence is essential. "Not even a single smoke after the date of abandonment.".
The support of your doctor will really helpful in this process, ask your doctor about whether you are a candidate for pharmacological or only behavioral therapy, as it has been shown that the combination therapy is superior to the individual.
So, do I really get benefit from quitting smoking?
In subjects without coronary heart disease, quitting smoking can reduce the risk of presenting a cardiac event by up to 47%, these decrease as the time in which this habit was left is increased. The benefit of quitting smoking is equivalent for both the young and the elderly on the function of the endothelium (tissue that covers the blood vessels internally), since smoking impairs vasodilation (mechanism by which blood flow is increased), which causes a decrease in blood supply and increases both the incidence of coronary heart disease and mortality.
 
 
 
Conclusion
The current evidence should make us reconsider smoking due to its potential association with chronic and devastating diseases. What would be ideal is to consolidate the prevention of the first contact between a teenager and 1 cigarette, which is a constitutive event for later addiction, as well as disclosing information about each of the consequences of smoking on the population and the high probability of having a premature death associated with it. However, those designated smokers, still have the possibility of stopping the organic damage and in some cases revert it if they leave this malignant habit, that although centuries ago it was seen in a peculiar way, it was only due to the ignorance about its impact.
 
Bibliography

De Micheli, A., & Izaguirre-Ávila, R. (2005). Tabaco y tabaquismo en la historia de México y de Europa. Revista de investigación clínica, 57(4), 608-613.

Rigotti, N., Rennard, S. I., & Daughton, D. M. (2015). Overview of smoking cessation management in adults. UpToDate, Park L.

Jackson, E., & Barnes, G. (2018). Cardiovascular risk of smoking and benefits of smoking cessation. UpToDate.

Rockville. (2014). Las Consecuencias del Tabaquismo en la Salud: 50 Años de Progreso; Informe de la Dirección General de Servicios de Salud de los EE. UU. Atlanta: American Journal of Public Health.

Wendling, P. (2018). Smoking Even One Cigarette a Day Raises Cardiovascular Risk. Medscape.

¡Fácil de fumar pero difícil de olvidar!


Silva-Zúñiga LM1, Serafín-Pacheco AG1, Vega-Días EU1, Rivera-Chávez MJ2, Urzúa-González AR2
  1. Estudiantes de la Licenciatura en Médico Cirujano, Departamento de Medicina y Nutrición, División de Ciencias de la Salud, Universidad de Guanajuato, México.
  2. Coordinadores del Módulo de Medicina Interna de Fase ll de la licenciatura en Médico Cirujano, Departamento de Medicina y Nutrición, Universidad de Guanajuato, México.

Resumen

En la antigüedad, el hábito de fumar tabaco era bien visto, incluso se llegó a pensar que podía curar padecimientos como verrugas, dolores, quemaduras y más. Con el tiempo se fueron descubriendo sus efectos adversos; principalmente a raíz de estudios del siglo XX como el de Framingham, donde se identifica al tabaquismo como el segundo factor de riesgo para enfermedades cardiovasculares y diabetes tipo 2. Hoy se sabe que no solo tiene asociación con las enfermedades mencionadas, además aumenta el riesgo de cáncer de pulmón, cáncer de colon, cáncer de hígado, cáncer de mama, abortos y malformaciones al nacimiento, disfunción eréctil e hipertensión arterial. El conocimiento sobre las complicaciones de fumar, estadísticas relacionadas, factores desencadenantes del hábito y los métodos de tratamiento, son una parte importante en la prevención de la adicción y perpetuación de la misma.
Palabras Clave: Fumar, Tabaco, Muerte, Infarto, Cáncer
Summary
In antiquity smoking tobacco was considered a healthy habit, it was even believed that it could cure diseases such as warts, pains, burns and more. Over time, their adverse effects were discovered, mainly as a result of studies of the twentieth century such as Framingham, where smoking is identified as the second risk factor for cardiovascular diseases and type 2 diabetes. Today it is known that not only has association with the aforementioned diseases, it also increases the risk of lung cancer, colon cancer, liver cancer, breast cancer, abortions and malformations at birth, erectile dysfunction and hypertension. Knowledge about the complications of smoking, related statistics, triggers of habit and treatment methods, are an important part in the prevention of addiction and perpetuation of it.
Keywords: Smoking, Tobacco, Death, Infarction, Cancer


Resumo
Na antiguidade, o hábito de fumar tabaco era bem visto, pensava-se até que poderia curar doenças como verrugas, dores, queimaduras e muito mais. Com o tempo, seus efeitos adversos foram descobertos, primariamente como resultado de estudos do século XX, como Framingham, onde o tabagismo é identificado como o segundo fator de risco para doenças cardiovasculares e diabetes tipo 2. Hoje sabe-se que não só tem associação com as doenças acima mencionadas, também aumenta o risco de câncer de pulmão, câncer de cólon, câncer de fígado, câncer de mama, abortos e malformações no nascimento, disfunção erétil e hipertensão. O conhecimento sobre as complicações do tabagismo, as estatísticas relacionadas, os fatores desencadeadores do hábito e os métodos de tratamento, são uma parte importante na prevenção do vício e na sua perpetuação.
Palavras-chave: Tabagismo, Mortalidade, Infarto, Câncer



Introducción

El uso del tabaco es más viejo que el descubrimiento de América por parte de Cristóbal Colón, los indígenas americanos utilizaban rollos de hojas o tubos a manera de pipas, con el tiempo se difundió en España, Portugal e Inglaterra, hasta generalizarse por todo el mundo. En un principio su uso no era sólo recreativo, se pensaba que tenía propiedades curativas; generándose jarabes, polvos y ungüentos a base de tabaco para las verrugas, mordidas de perro, dolores de muela, quemaduras y para aliviar las enfermedades de la cabeza como dolores, vértigo o mareos, alteraciones de la visión, cansancio o insomnio.

Con el tiempo, la otra cara de la moneda se dio a conocer, en el siglo XVII el Rey Jaime I de Inglaterra, ordenó a sus súbditos que suspendieran el consumo de tabaco, argumentando que era una costumbre aborrecible para el ojo, dañina para la nariz, maligna para el cerebro y pulmones. Sin embargo, fue hasta inicios del siglo XX que comienzan los estudios de investigación sólidos en relación al tabaquismo y las enfermedades. Estados Unidos en 1964, publica un informe basado en más de 7,000 artículos, donde se concluye que el tabaco se asocia a un aumento en la mortalidad, desarrollo de cáncer de pulmón, cáncer de laringe, bronquitis crónica y crisis asmáticas, sin dejar atrás el estudio Framingham, que desde 1948, lo identifica como el segundo factor de riesgo para enfermedad cardiovascular.

La imagen muestra a dos americanos de civilizaciones antiguas fumando.


Fumar, enfermar y morir

Aunque se suele suponer, que si el tabaco te llegara a matar, sería de cáncer de pulmón. La realidad es que las enfermedades cardiovasculares son las que cobran más muertes de fumadores al año. Aún así, es cierto que el riesgo de cáncer de pulmón es de 2 a 10 veces mayor en fumadores, esta información está sustentada en un estudio de la Sociedad Americana contra el Cáncer, donde además se concluyó que el tabaquismo también era causa de cáncer de hígado y cáncer colorrectal, y que las fumadoras pasivas tenían mayor tendencia a desarrollar cáncer de mama.

Entonces, ¿sólo te puedes morir de cáncer o enfermedades cardiovasculares si eres usuario del tabaco?, tristemente no, pues se sabe que el tabaquismo por sí solo es una causa de Diabetes Mellitus tipo 2; además, los pacientes tienen una progresión mayor hacia enfermedad renal, ceguera y complicaciones circulatorias que pueden causar amputación de extremidades. Por si fuera poco, los componentes del tabaco alteran el sistema inmunitario, existe un aumento de neumonía entre los fumadores, así como riesgo de tuberculosis y muerte relacionada a ésta, incluso el tabaquismo forma parte de las causas y resistencia al tratamiento de artritis reumatoide. En el hombre hay una gran relación entre fumar y tener disfunción eréctil, esto se asocia con daño vascular y al sistema nervioso. Por otra parte, se sabe que en el embarazo las complicaciones asociadas al tabaquismo son potencialmente mortales para a la madre y el feto, sin dejar de lado los defectos al nacimiento. En general, los fumadores pierden más de 10 años de vida, dejar de fumar antes de los 40 años reduce esa pérdida en casi un 90%.

La adicción comienza temprano

La nicotina es una sustancia que se encuentra en el tabaco, se absorbe rápidamente al fumar, y logra llegar al cerebro en alrededor de 10 segundos, generando un efecto altamente adictivo. Basta 1 cigarro por mes, en un adolescente de 12 años, para que los síntomas de la dependencia aparezcan; además, el 80% de las personas lo seguirán haciendo durante la vida adulta. La mala noticia es, que 1 de cada 3 de estos individuos, morirá prematuramente (entre los 15 y los 60 años de edad) debido a enfermedades relacionadas con el tabaco.
 
La adicción al tabaquismo... mata.

Otros factores que influyen directamente en la actitud que lleva a fumar, son: la presencia de fumadores en la familia o amigos, experiencias adversas (violencia, abuso sexual, divorcio de padres), falta de programas eficientes contra el consumo de cigarro, mal conocimiento sobre los riesgos a los que se expone el fumador, creer que no se fuma demasiado, y la publicidad de las empresas tabacaleras.

¿Uno no es ninguno?

Estudios recientes mencionan que incluso un cigarro al día es dañino, y no sólo un poco. De hecho, aumenta el riesgo de insuficiencia arterial y venosa, de hemorragia e isquemia cerebral e infartos en un 30-40%, siendo peor para los hombres que para las mujeres, y aumentando hasta 3 veces el riesgo respecto a una persona no fumadora, cuando se consumen 20 cigarros por día. La buena noticia es que dejar de fumar permanentemente, logra desaparecer el riesgo de estas enfermedades cardiovasculares. Sin embargo, no funciona así con el riesgo de cáncer o enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), el cual no revertirá o necesitará décadas para hacerlo. Cabe destacar que las causas de los riesgos no pertenecen a la nicotina únicamente, el principal factor es la exposición a los productos de combustión del cigarro y demás componentes tóxicos del mismo.

La imagen muestra el mecanismo por el cual la nicotina puede desencadenar un Síndrome coronario agudo (angina o infarto). Esto se debe en gran medida al aumento de la presión arterial, gasto cardiaco, estrés oxidativo y disminución de oxígeno en sangre.

Dejar de fumar en 5 pasos

Los fumadores que dejan el tabaco, reducen el riesgo de enfermedades y muerte relacionadas a su consumo. Un enfoque para dejar de fumar es el algoritmo de cinco pasos que hemos adaptado a partir del articulo: Overview of smoking cessation management in adults de la plataforma UpToDate:

  1. Evaluar el consumo de tabaco, ser consciente de lo dañino que es para nuestra persona es el primer paso a dar, no está solo en este proceso, puede buscar ayuda médica y en la consulta expresar cuál es su uso actual del tabaco, cuántos cigarrillos al día, así como su propósito de dejarlo. Déjese aconsejar, conozca como el cese de esta sustancia puede repercutir en mejorar su estado de salud actual y evitar futuras complicaciones. Si conoce los beneficios que tiene parar de fumar tendrá más sentido y motivación para llevar a cabo su meta.
  2. Fije una fecha para dejar el tabaco, tener sólo el propósito no es suficiente, es necesario aterrizar su objetivo, tener un día establecido le ayudará a hacer realidad su fin, lo ideal es que esa fecha sea dentro de las siguientes dos semanas a partir de su decisión.
  3. Fortalezca esta decisión con ayuda de amigos y familiares, exprese a su círculo cercano su inquietud por dejar este problemático hábito, tener el soporte de sus seres queridos le hará más ligero este viaje que acaba de emprender.
  4. Prevea situaciones que lo induzcan a caer en el tabaco, como ambientes que favorezcan o donde se vea rodeado de su consumo, por ejemplo bares o fiestas, debido a que el alcohol puede provocar una recaída, debe considerar limitar o abstenerse de tomarlo al dejar de fumar, elimine todo el tabaco del hogar, el automóvil y el entorno de trabajo, si vive con otro fumador es de mucha utilidad pedirle que no fume delante de usted o invitarlo a que deje el cigarro a la par.
  5. Reconozca sus los logros, ya que fortalece su empeño por dejar el tabaco, si hubo alguna recaída, se debe evaluar en qué circunstancia se dió y tomar precauciones para evitar futuros encuentros con el cigarro, la abstinencia total es esencial. "Ni siquiera una sola fumada después de la fecha de abandono".
El apoyo de su médico será de gran ayuda en este proceso, pregunte a su médico sobre si es candidato a terapia farmacológica o sólo conductual, pues se ha demostrado que la terapia combinada es superior a la individual.
¿Entonces sí me beneficio al dejar de fumar?
En sujetos sin cardiopatía coronaria, dejar de fumar puede reducir hasta un 47% el riesgo de presentar un evento cardiaco, estos disminuyen a medida que se aumenta el tiempo en que se dejó este hábito. El beneficio de dejar de fumar son equivalentes tanto para los jóvenes como para los ancianos, sobre la función del endotelio (tejido que recubre internamente los vasos sanguíneos), ya que fumar deteriora la vasodilatación (mecanismo por el cual se aumenta el flujo sanguíneo), lo que provoca una disminución en el aporte de sangre e incrementa tanto la incidencia de cardiopatía coronaria como la mortalidad.


Conclusión
La evidencia actual nos debe hacer reconsiderar al tabaquismo por sus potenciales nexos con enfermedades crónicas y devastadoras. Lo ideal es consolidar la prevención del primer contacto entre un adolescente y 1 cigarro, el cual es un hecho constitutivo para la posterior adicción; así mismo, divulgar la información sobre cada una de las consecuencias de fumar sobre la población y la alta probabilidad de tener una muerte prematura asociada al mismo. No obstante, aquellas personas designadas fumadoras, aún tienen la posibilidad de detener el daño orgánico, y en algunos casos revertirlo, si dejan este hábito maligno, que si bien hace siglos era visto de una manera peculiar, solo fue por el desconocimiento sobre su impacto.



Bibliografía

De Micheli, A., & Izaguirre-Ávila, R. (2005). Tabaco y tabaquismo en la historia de México y de Europa. Revista de investigación clínica, 57(4), 608-613.

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Wendling, P. (2018). Smoking Even One Cigarette a Day Raises Cardiovascular Risk. Medscape.

Pichon-Riviere A, Reynales-Shigematsu L M, Bardach A, Caporale J, Augustovski F, Alcaraz A, Caccavo F, Sáenz de Miera-Juárez B, Muños-Hernández J A, Gallegos-Rivero V, Hernández-San Román E. Carga de Enfermedad Atribuible al Tabaquismo en México. Documento Técnico IECS N° 10. Instituto de Efectividad Clínica y Sanitaria, Buenos Aires, Argentina. Agosto de 2013.

DIAGNÓSTICO PRENATAL Y EDICIÓN GENÉTICA





DIAGNÓSTICO PRENATAL Y EDICIÓN GENÉTICA


Regalado-González ED1, Silva-Silva DS1, Villalpando-Chávez EM1, Zavala-Díaz MA1, González-Yebra B2.


1. Estudiantes de la Licenciatura en Médico Cirujano, Departamento de Medicina y Nutrición, División de Ciencias de la Salud, Universidad de Guanajuato, México.
2. Investigadora de Biomedicina Molecular. Departamento de Medicina y Nutrición, División de Ciencias de la Salud. Universidad de Guanajuato, México.



Resumen
El mapeo del genoma prenatal, permite el análisis de cada uno de los genes localizados en los cromosomas, con el fin de hacer diagnósticos de enfermedades genéticas antes del nacimiento, ejemplos de estas son: el síndrome de Down, la fibrosis quística, entre otras. Con los avances científicos desarrollados a partir del proyecto Genoma Humano, se han desarrollado múltiples herramientas diagnósticas invasivas y no invasivas, tales como: amniocentesis, CVS (vellosidades coriónicas), estudio de células en el cuello uterino y análisis de microarreglos en los cromosomas. Además, se han desarrollado herramientas, como el CRISPR-CAS9 que permite la detección de anomalías en los genes, así como, la edición de estos, haciendo posible su aplicación en células humanas y la manipulación de los genes para en un futuro eliminar las enfermedades genéticas.

Palabras clave: Genoma prenatal, diagnóstico, enfermedades genéticas, CRISPR-CAS9, edición.


Abstract
The mapping of the prenatal genome allows to analyze each of the genes that are localized in the chromosomes in order to make diagnoses of genetic diseases before birth, for example, Down syndrome, cystic fibrosis, among other. With the scientific advancements that were developed from the Human Genome project, a variety of invasive and non-invasive diagnostic tools have been created, such as amniocentesis, chorionic villi (CV), cell study in the cervix and analysis of microarrays in the chromosomes. Additionally tools like the CRISPR-CAS9 have been developed helping with the detection of genetic abnormalities as well as editing these, making possible its application in human cells and the manipulation of genes to eliminate genetic diseases in the future.

Key words: Prenatal genome, diagnoses, genetic diseases, CRISPR-CAS9, edition.


Resumo
O mapeamento do genoma pré-natal permite analisar cada um dos genes que estão localizados nos cromossomos, a fim de fazer diagnósticos de doenças genéticas antes do nascimento, por exemplo, síndrome de Down, fibrose cística, entre outros. Com os avanços científicos que foram desenvolvidos a partir do projeto Genoma Humano, uma variedade de ferramentas diagnósticas invasivas e não invasivas foram criadas, como amniocentese, vilosidades coriônicas (CV), estudo celular no colo uterino e análise de microarranjos nos cromossomos. Além disso, ferramentas como o CRISPR-CAS9 foram desenvolvidas auxiliando na detecção de anormalidades genéticas, bem como na sua edição, possibilitando sua aplicação em células humanas e a manipulação de genes para eliminar doenças genéticas no futuro.

Palavras-chave: genoma pré-natal, diagnóstico, doenças genéticas, CRISPR-CAS9, edição.

 

El libro de la vida: Proyecto del Genoma Humano.

Los seres humanos estamos formados por miles de millones de células. Dentro del núcleo de cada una de estas células se encuentran nuestros cromosomas, conformados por cadenas de ADN (ácido desoxirribonucleico), dichas cadenas se agrupan de forma específica para codificar genes, dando como resultado el genoma humano. El genoma humano viene empaquetado en 23 pares de cromosomas. El par numero 23 consiste en los cromosomas que definen el sexo de la persona: XX para las mujeres y XY para los hombres (Figura 1) (1-3).

Figura 1. Cariotipo normal del sexo masculino. Se observa los 23 pares de cromosomas, en los cuales están comprendidas nuestras características.
Imagen readaptada de: Hernández, R. (2018). Modelo del cromosoma humano. [Image]Available http://geneticaupc.weebly.com/uploads/4/6/3/1/46317897/practica_1_cromosomas_y_cariotipo_humano.pdf [Accessed 7 May 2018].
En el año de 1990 se inicio el proyecto del genoma humano (PGH), donde se pretendía elaborar un mapa, que ubicara cada uno de los genes localizados en los 23 cromosomas. Dicho proyecto fue concluido en Abril del 2003. Gracias a esté, actualmente podemos conocer el(los) gen(es) que causan algunas enfermedades o anomalías en el desarrollo del bebé; por ejemplo, el gen PAX-2 que se encarga del desarrollo de los tejidos del el ojo y la columna vertebral en el feto, a las primeras semanas del embarazo; o en la mutación del gen INS que esta asociado a la diabetes neonatal (4, 5).

Años más tarde, debido a las contribuciones del PGH, surgieron avances en las pruebas genéticas, y nació un área antes desconocida para los médicos y científicos, fue así que se desarrolló el genoma prenatal. El genoma prenatal consiste en la secuenciación completa de los genes en el feto, con el fin de detectar enfermedades causadas por diversas mutaciones, para ello se establecieron métodos invasivos y no invasivos (6, 7).

Los genes y la herencia

La herencia es la trasmisión de genes de una generación a la siguiente, cada persona tiene 2 copias de cada gen, una de la madre y otra del padre, que pueden combinarse de muchas maneras. Así como nos ayuda a determinar tu color de cabello o de ojos, también podemos saber el riesgo de contraer una enfermedad (2, 8).

Lo más probable, es que todo mundo sea portador de cinco a diez genes defectuosos en cada una de sus células. Los problemas surgen cuando el gen es dominante (quiere decir, que si un padre la tiene, hay 50% de posibilidades de desarrollarla) o recesivo (para poseer la enfermedad se necesita que ambos padres tengan la mutación de este gen, y que existan dos copias), o bien, que el ambiente incremente la susceptibilidad (8-10) (Figura 2).


Figura 2. Diagrama de la herencia mendeliana. En esta imagen se podemos observar la forma en la que se heredan tanto las características como las enfermedades.
Imagen readaptada de: Consejo Genético (2018). Tipos de herencia genética. [Image] Available at: https://www.e-geneticare.com/preguntas-frecuentes/que-es-la-herencia-genetica [Accessed 9 May 2018]

Diagnóstico prenatal

Actualmente existen varios métodos para localizar los cambios en el ADN del feto, todos estos, con el fin de encontrar de manera temprana cualquier anormalidad genética que condicione alguna enfermedad (6).

Las dos pruebas que se usan con mayor frecuencia son la amniocentesis, que consiste en una toma del líquido amniótico, y el muestreo de vellosidades coriónicas (CVS, por sus siglas en inglés) que consiste en la toma de células que se encuentran en la placenta. Estos dos procedimientos nos pueden ayudar a encontrar el diagnóstico de ciertas enfermedades, pero son pruebas que tienen muchas limitaciones, además de ser invasivas (12,13).

Se están desarrollando cada vez más técnicas prenatales confiables no invasivas y que puedan encontrar de manera temprana las anomalías. Una de ellas es el estudio de las células que se encuentran en el cuello uterino, en el cual se separan las células del bebé, obteniendo su ADN; puede realizarse desde la quinta semana y no es invasivo, pero sólo se obtiene una pequeña fracción del ADN fetal, por lo que puede estar limitado para explorar las anomalías (13, 14).

El análisis de microarreglos cromosómicos, es la prueba de más alta resolución, es capaz de ver variaciones en el ADN, tanto macroscópicas como microscópicas, puede detectar cambios específicos pequeños, que no podrían ser diagnosticados con las técnicas antes mencionadas. Esta prueba se encuentra limitada, ya que no es capaz de detectar los cambios que no siguen el patrón de la enfermedad. El evaluar también a los padres con esta técnica, nos ayuda a definir si es una cuestión hereditaria o no (7,12).

Algunas de las enfermedades más frecuentes son: Síndrome de Down, Fibrosis quística; Hemofilia, Corea de Huntignton, etc. Tabla 1.


Síndrome de Down
Es causado por la presencia de una copia extra del cromosoma 21, se presenta en 1 de cada 700 nacimientos. Las manifestaciones son disminución del tono muscular en la cara, retrasos y defectos del corazón y sistema digestivo. (15, 16)
Fibrosis quística
Es un enfermedad autosómica recesiva, que afecta a 1/5000 nacimientos en la población caucásica. Es causada por la mutación del gen CFTR caracterizado por congestión pulmonar como infección y por malabsorción de nutrientes por el páncreas. Para poseer la enfermedad se necesita que ambos padres tengan la mutación de este gen. (17, 18 )
Enfermedad de Huntington
Es autosómica dominante, quiere decir que si un padre la tiene hay 50% de posibilidad de desarrollarla. El defecto se encuentra en el cromosoma 4 en una proteína llamada Huntingtina, las personas nacen con el gen defectuoso pero los síntomas no aparecen hasta después de los 30 o 40 años. Los síntomas iniciales de esta enfermedad pueden incluir movimientos descontrolados, torpeza y problemas de equilibrio. Más adelante, puede impedir caminar, hablar y tragar. Algunas personas dejan de reconocer a sus familiares. Otros están conscientes de lo que los rodea y pueden expresar sus emociones. (19, 20)
Distrofia muscular de Duchenne
Es una enfermedad, ligada al cromosoma X donde hay una deleción que produce una deficiencia muscular progresivo y rápido que conduce a la discapacidad física y muerte prematura. (19, 21)
Anemia de células falciformes
Es una alteración autosómica recesiva por una sustitución que sucede en el cromosoma 11, que en la sangre produce que los glóbulos rojos se deformen y adquieran apariencia de hoz, lo que entorpece la circulación y causa microinfartos y anemia. (22, 23)
Hemofilia
Es una enfermedad hereditaria ligada al cromosoma X, impide que la sangre se coagule adecuadamente lo que hace que las personas sangren más de lo normal. (18, 26)
Distrofia muscular de Becker
Es un trastorno ligado al cromosoma X, caracterizado por una debilidad de los miembros inferiores. (19, 21)
Síndrome de Noonan
Se encuentra una mutación en el cromosoma 12, se caracteriza por talla baja, enfermedades cardíacas, alteraciones físicas, es autosómica dominante, también puede aparecer en personas que no tengan factores hereditarios. (2, 24)

Talasemias
Es un tipo de anemia, que confiere resistencia a la malaria pero hay disminución de la síntesis de una cadena de hemoglobina que es la encargada de llevar el oxigeno a las células. (22, 23)
Síndrome del cromosoma X frágil
Es una forma de discapacidad intelectual hereditaria que es causada por un gen específico, el gen origina una proteína necesaria para el desarrollo cerebral. Un defecto de este gen hace que no se produzca y causa la enfermedad. (1, 23)
Tabla 1. Se describen algunas de las enfermedades más frecuentes como el defecto que las genera.


Editar, corregir y alterar
Tal vez resulte frustrante, pues muchas veces es difícil y costoso el diagnóstico y prevención de las enfermedades genéticas. Hoy en día, el único método para la prevención de enfermedades genéticas, es la fecundación “in vitro”, donde se escogen óvulos fecundados que no portan la enfermedad, aunque no la corrigen completamente, y solo se forman mosaicos, es decir, formas menos graves. (7,26)

Pronto no será la única opción, ya que actualmente se han perfeccionado estudios sobre el desarrollo de células madre, para con ellas poder crear órganos humanos como riñones, hígados, córneas etc., con la finalidad de poder cambiar el órgano dañado, si ese fuera el caso. Además de esto también se está investigando en sistemas que permiten abordar genes específicos responsables de este tipo de enfermedades. En 2013, cuatro equipos internacionales de investigadores, descubrieron un sistema para modificar genes que lleva por nombre: Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas con Espacios Regulares (CRISPR, por sus siglas en ingles). Esta técnica permite cortar genes y guiar a la producción de nuevos (7, 27).
A partir de este procedimiento se ha experimentado con el recorte y adherencia de genes en alimentos, moscas, bacterias, peces, ratas y hasta en células humanas, lo cual ha tenido un gran avance, y estima ser utilizado para terapias futuras de enfermedades crónicas, como el Alzheimer, Parkinson, anemias, entre muchas otras (27, 28).

Editar los genes anómalos es el futuro, y con CRISPR-CAS9 parece que estamos llegando. Esta técnica se basa en dos pasos: se dirige a la región concreta del ADN donde se encuentra la anomalía genética, y ahí la proteína CAS9 se une, fragmentando al ADN, después los mecanismos naturales repararan la zona donde existe el daño, dando como resultado zonas de inserción o deleción, pudiendo llegar a inhabilitar los genes. Este tipo de herramientas nos permitirá inyectar óvulos fecundados con genes corregidos. Algunos de los avances que nos ha permitido CRISPR-CAS9, además de los antes mencionados, es la modificación de genes para mejorar la respuesta a tratamientos, corrección de genes para disminuir algunos de los síntomas de enfermedades genéticas. En la tabla 2, se muestran algunos ejemplos de los usos de CRISP-CAS9. (26-31).

Usos
Justificación
Inactivación del gen PD-1 en linfocitos de un paciente con cáncer, con el fin de promover una mejor respuesta al tratamiento. (26)
El gen PD-1 es uno de los genes supresores de tumores, se encuentra mutado en diferentes tipos de cáncer promoviendo el crecimiento descontrolado de las células malignas. (26)
Eliminación del gen mutado que codifica la proteína CFTR, responsable de la fibrosis quística y reemplazo del mismo por el gen corregido en modelos animales. (17)
El gen mutado es el responsable de la fibrosis quística, este gen produce una proteína que se encuentra en las membranas celulares de glándulas sudoríparas, pancreáticas, del intestino y riñón. (17)
Corrección de la alteración del gen que codifica la enzima de Fah en ratones con la enfermedad de la tirosinemia hereditaria humana, aliviando los síntomas. (30)
La tirosinemia es una enfermedad relacionada con los aminoácidos causada por una alteración en la enzima flumarilacetoacetasa hidrosilasa (Fah). (1)
Interrupción del promotor que permite la replicación del VIH-1, esto disminuyo la expresión de VIH-1 en células humanas infectadas. (31)
El VIH tiene factores que favorecen su replicación, a mayor replicación hay mayor afectación a células inmunes.
Tabla 2. Aplicaciones de CRISP-CAS9.



Conclusión
Gracias al descubrimiento que Watson y Crick realizaron en 1953, sobre la composición de la doble hélice del ADN, se abrieron puertas a la creación científica, y surgieron varias disciplinas para manipular los genes, principalmente para modificar la estructura de los alimentos, experimentación con animales y recientemente, para modificar el curso de nuestra salud alterando la estructura del ADN, cambiando genes y corrigiéndolos.

Actualmente sólo es usado para hacer diagnósticos oportunos en fetos y poder estar preparados o tomar decisiones para las probables enfermedades que se puedan desarrollar y su tratamiento.

El futuro apunta no sólo a diagnosticar precozmente las enfermedades, sino también, se esta intentando manipular el ADN para eliminarlas antes del nacimiento. Con la herramienta CRISPR-CAS9 se ha tenido un gran avance. Aunque manipular el ADN fetal se considera ilegal, es una disciplina nueva y se han obtenido muchos avances, se espera que en por lo menos 50 años, esta técnica esté bien desarrollada y dominada.


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