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73 Inicio Contenido Introducción Ponencias Resumen Curricular Comité Créditos Las levaduras oportunistas: ¿patógenos emergentes de la boca? Luisa Alba Lois y Claudia Segal Kischinevzky. Departamento de Biología Celular. Facultad de Ciencias. UNAM. La cerveza es prueba de que Dios nos ama y quiere que seamos felices. Benjamin Frankin

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Inicio Contenido Introducción Ponencias Resumen Curricular Comité Créditos

Las levaduras oportunistas:

¿patógenos emergentes de la boca?

Luisa Alba Lois y Claudia Segal Kischinevzky. Departamento de Biología Celular. Facultad de Ciencias. UNAM.

La cerveza es prueba de que Dios nos ama y quiere que seamos felices.

Benjamin Frankin

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De acuerdo a los primeros registros, la historia de las levaduras se remonta

al descubrimiento de la cerveza, hace unos 6,000 años, cuando en Sumeria, en la

antigua Mesopotamia, a alguien se le ocurrió beber un líquido de extraño sabor

que estaba en un recipiente en el que había, desde hacía muchos días, granos

mojados. Al día siguiente, esa persona había llevado a cabo dos importantes

descubrimientos: la cerveza… y la resaca.

Más adelante, unos 3,000 años antes de Cristo, en Egipto se empezó a

producir pan. Al principio, el pan era de material seco, duro y provocaba ruptura

de los dientes y dolores de mandíbula, hasta que al hacer pan con un grano que

contenía levaduras, se obtuvo como resultado un alimento suave, ligero y de

buen sabor, de donde surgió el ingrediente Saccharomyces cerevisiae: ¡el secreto

del pan!

Las levaduras son hongos unicelulares que se pueden dividir asexualmente,

por gemación o división (fisión), aunque ciertas levaduras también son capaces de

crecer como filamentos irregulares formando un micelio. Asimismo, pueden

reproducirse sexualmente, formando ascas que contienen ascosporas haploides.

De este grupo de microorganismos se han descrito cerca de 60 géneros y unas

500 especies. La levadura más estudiada desde hace mucho tiempo y que además

ha sido utilizada como organismo modelo para estudios de los eucariontes

unicelulares, es Saccharomyces cerevisiae, de la que incluso se conoce la

secuencia completa de su genoma. Es una levadura facultativa, esto es, puede

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llevar a cabo tanto fermentación alcohólica como respiración celular, según el

medio y las condiciones de crecimiento. Asimismo es, entre otras, la responsable

del proceso de producción de alcohol en la industria.

Sin embargo, las diferentes levaduras noSaccharomyces, especialmente

durante la fase inicial de la fermentación, pueden influir en las propiedades

organolépticas de las bebidas alcohólicas. El papel de las levaduras como agentes

fermentadores no fue reconocido sino hasta 1856 por Luis Pasteur, quien propuso

la teoría vitalística y demostró que las células viables de levaduras provocan

fermentación en condiciones anaerobias, proceso en el cual el azúcar presente en

el jugo es convertido principalmente en etanol y CO2.

Microfotografía de levaduras. Saccharomyces cerevisiae creciendo y dividiéndose resources.schoolscience.co.uk/.../yeast

Las levaduras son los agentes de la fermentación y se encuentran

ampliamente distribuidas en la naturaleza, en un sinnúmero de hábitats. Existe

una gran cantidad de especies que se diferencian por su aspecto, sus

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Por otra parte, recientemente se ha identificado una serie de

microorganismos, entre levaduras y hongos, conocidos como patógenos

emergentes, que infectan a humanos y a algunos mamíferos. Provocan

infecciones nuevas causadas, en la mayoría de los casos, por especies no

patógenas que crecen y se desarrollan en un nuevo medio y con otros sustratos,

produciendo enfermedades, algunas de las cuales pueden llegar a causar grandes

estragos en la población. Estudiar y reconocer a estos agentes patógenos para

atender y combatir infecciones y enfermedades en la población, debería ser una

prioridad de política sanitaria en la Organización Mundial de la Salud (OMS).

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En las últimas décadas, la incidencia de infecciones fúngicas ha aumentado

de manera espectacular. Así, tenemos que el virus de la inmunodeficiencia

humana (VIH) tipo 1, que es el responsable de esa epidemia, se identifica

inicialmente a través del diagnóstico de enfermedades provocadas por hongos y

levaduras. Por ello, es fundamental el conocer los patógenos que emergen como

resultado de la inmunosupresión provocada por otros agentes causales, como en

los pacientes con SIDA. Las infecciones más comunes incluyen la candidiasis, la

criptococosis, las micosis endémicas: histoplasmosis, coccidiomicosis,

blastomicosis y la aspergilosis. Se debe evaluar constantemente el tratamiento

preventivo para evitar las infecciones fúngicas en pacientes infectados por el VIH.

En la siguiente tabla se presentan los hongos patógenos y sus

manifestaciones más comunes en pacientes infectados por el virus VIH.

Cuadro 1. Hongos patógenos frecuentes en la infección por el VIH y sus síntomas clínicos

Organismo Clínica del síndrome Candida albicans Candidiasis bucales, vaginales, esofágicas

Cryptococcus neoformans Meningitis

Histoplasma capsulatum Infección diseminada con fiebre y pérdida de peso

Coccidioides immitis Enfermedad pulmonar focal y difusa

Blastomyces dermatitidis Infección pulmonar localizada y diseminada, incluyendo meningitis

Aspergillus fumigatus Enfermedad pulmonar con fiebre, tos y hemoptisis

Penicillium marneffei Fiebre sola o acompañada de infiltrados pulmonares, adenopatías o lesiones cutáneas

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Candidiasis

Las candidiasis mucocutáneas son una de las manifestaciones más comunes

que se presentan en individuos infectados por el VIH. La mayoría de los pacientes

infectados por este virus presentan una colonización orofaríngea por especies de

Candida por lo menos en una ocasión, y otro amplio sector desarrolla candidiasis

clínica. Aunque existen otras levaduras que en ocasiones pueden provocar

enfermedades clínicas en estos pacientes, Candida albicans es el microorganismo

que se aísla en la gran mayoría de los casos. Candida normalmente coloniza el

tracto gastrointestinal de los adultos sanos y ocasionalmente se puede transmitir

de persona a persona. La mayoría de las candidiasis en los pacientes infectados

por el VIH son adquiridas endógenamente, de ahí que se considere a ésta una

enfermedad oportunista emergente. Las cepas de Candida presentes en pacientes

con infección por el VIH parecen ser las mismas que las de los pacientes sin

infección.

Generalmente las infecciones por este hongo son mucocutáneas,

involucrando orofaringe, esófago y vagina. Asimismo, se ha observado que un

bajo recuento de linfocitos CD4 es un factor de riesgo importante para el

desarrollo de candidiasis bucal clínica en personas infectadas por el VIH.

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Microfotografía de Candida spp obtenida de www.bioautismo.cl/wp-content/candida1

Criptococosis

Esta enfermedad antes rara se ha identificado como una de las infecciones

que más ponen en peligro la vida de muchos pacientes con SIDA. Sin embargo,

muchas de las cuestiones relativas a su epidemiología y tratamiento siguen sin

resolverse.

La criptococosis es una micosis sistémica de distribución universal

provocada por un hongo levaduriforme, Criptococcus neoformans. Es muy

frecuente y es la tercera causa de infección fúngica sistémica en pacientes

transplantados después de infecciones con Candida spp y Aspergillus spp. Afecta

principalmente el sistema nervioso central y los pulmones, siendo frecuente el

compromiso sistémico.

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El género Cryptococcus incluye muchas especies, de las que solo C.

neoformans se considera un patógeno para el humano, aunque existen

referencias en la literatura de que otras especies, como Cryptococcus laurentii y

Cryptococcus albidus, producen infecciones en humanos inmunodeprimidos

emergiendo así como nuevos patógenos.

Los criptococos son levaduras redondas u ovales (3.5-8µm), que se

reproducen por gemación única, aunque algunas veces se ha observado gemación

múltiple, que muestran formas alargadas y pseudohifas. Esta levadura tiene una

cápsula de polisacáridos que le confiere la virulencia, protegiendo al hongo de la

fagocitosis por su hospedero.

Las cepas criptococócicas que poseen una cápsula pequeña, forman

colonias similares a las del género Candida, con metabolismo aerobio, por lo que

no son fermentadoras, producen ureasa y utilizan varios hidratos de carbono. Las

distintas especies de criptococos se diferencian entre sí por una serie de

características como son crecimiento a 37 °C, asimilación de sacarosa, lactosa,

galactosa y otros azúcares.

La infección se adquiere por la inhalación de las levaduras desecadas (< 3

μm) presentes en la naturaleza. Debido a que los pacientes más susceptibles a la

infección por este hongo muestran una alteración de la inmunidad celular o

humoral, cuando el microorganismo penetra por las vías respiratorias no es

eliminado por los mecanismos de defensa comunes. La aparición de la

enfermedad suele ser aguda en pacientes con SIDA, en tratamiento con

corticoides o que sufren neoplasias hematológicas, mientras que en los restantes

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suele presentarse de una forma más crónica. La mayoría de los pacientes

presenta signos inespecíficos de fiebre, malestar general y cefalea.

Histoplasmosis

La histoplasmosis en todo el mundo es provocada por el hongo Histoplasma

capsulatum var. Capsulatum y es el microorganismo que más se asocia a

pacientes infectados por el virus VIH. Se han reportado pocos casos de

histoplasmosis debida a la var. duboisii, en el África tropical. H. capsulatum var.

capsulatum puede ser aislada típicamente de suelos contaminados con excretas

de aves y murciélagos.

Los pacientes con la forma más común de la enfermedad, histoplasmosis

diseminada progresiva, suelen tener fiebre, malestar general y pérdida de peso

durante algunas semanas. El diagnóstico generalmente se establece mediante el

aislamiento del hongo de las secreciones respiratorias, sangre o médula ósea,

para su identificación.

Coccidioidomicosis

La coccidioidomicosis es otra de las infecciones oportunistas frecuentes en

personas con SIDA. El principal riesgo para el desarrollo de la enfermedad es la

inmunosupresión, la cual se manifiesta por un bajo número de linfocitos CD4, un

diagnóstico de SIDA o anergia.

La mayoría de los pacientes con SIDA que adquieren coccidiodomicosis

muestran la enfermedad pulmonar, sin embargo, otros pacientes

inmunodeprimidos que no padecen VIH presentan otros lugares de infección

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frecuente, como son la piel, los tejidos blandos, los huesos, las articulaciones y las

meninges.

Blastomicosis

La blastomicosis es la menos común de las tres micosis endémicas descritas

anteriormente, se han reportado menos de 25 casos. Recientemente se han

aislado cepas de Blastomyces dermatitidis del suelo de la ribera de ríos en zonas

donde la asociación entre HIV y blastomicosis son endémicas.

Aspergilosis

La aspergilosis diseminada se encontraba considerada como una de las

infecciones oportunistas que permitían predecir la existencia de VIH, aunque se

habían reportado muy pocos casos. Sin embargo, en los últimos 5 años el número

de casos de aspergilosis invasiva de los pacientes infectados por el VIH ha

aumentado dramáticamente principalmente entre aquellos que muestran riesgos

tradicionales para la aspergilosis invasiva como neutropenia o uso de

corticosteroides en el momento del diagnóstico.

Peniciliosis

El primer caso de infección por Penicillium marneffei fue reportado en un

paciente con SIDA que presentaba fiebre persistente, anorexia y una erupción

cutánea papular.

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En estos grupos la microbiota principal fue de Candida albicans, C.

parapsilosis y C. tropicalis.

Estos datos son coherentes con la clasificación de una infección

oportunista. El género Candida es saprófito, es decir, ante condiciones

particulares como la formación de placa bacteriana y una mala higiene bucal, se

exacerba la virulencia de Candida spp, transformándola en una levadura

patógena, ejemplo de ello son C. albicans y C. tropicalis, dada la mayor

adherencia que presentan estas especies al epitelio bucal. El resto de las especies

presentan menor patogenicidad aunque suelen encontrarse como componentes

de la microbiota bucal.

Muchas de las cepas de Candida albicans y de C. parapsilosis son sensibles

a los antifúngicos y pueden ser tratados empleando anfotericina B, fluconazol,

ketokonazol, miconazol, itraconazol, 5-flucitosina y nistatina, lo que muestra que

a pesar de su patogenicidad estos organismos siguen siendo susceptibles a los

antifúngicos.

Esta ha sido solamente una revisión somera de algunas enfermedades

emergentes que están presentándose cada vez con más frecuencia, y

representan actualmente un problema grave de salud pública. Este campo

donde se unen la clínica y la bioquímica tendrá cada vez mayor incidencia en

los tratamientos y políticas de salud, ya que el avance del conocimiento

científico conduce a una cada vez mayor aplicación en la medicina moderna.

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Bibliografía Padilla Desgarennes María del Carmen, Alonzo RomeroPareyón María de Lourdes, Novales

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Generalidades de Crestas Neurales

La evolución de los vertebrados se liga con dos poblaciones celulares: las

placodas (Streit 2004) y las crestas neurales (Le Douarin y Kalcheim 1999). Ambas

poblaciones confieren características que definen a los vertebrados, como por

ejemplo, poseer una cabeza con dientes. Además, ambas son poblaciones de

células migratorias que forman el borde entre la placa neural y la epidermis. Entre

las diferencias que existen entre ellas se destaca que las placodas están

restringidas a la cabeza; mientras que, las crestas neurales se generan tanto en

la cabeza como en el tronco. Algunas estructuras como los dentículos faríngeos

presentes en fósiles de vertebrados tempranos, lampreas y peces cartilaginosos

son derivados exclusivos de las crestas neurales (Knecht y Bronner-Fraser 2002).

En 1886 Wilhelm His realizó un estudio minucioso de la anatomía del pollo

a lo largo de su desarrollo embrionario. En estos estudios, His describió por

primera vez los sitios donde se generan las crestas neurales como una banda de

material particular que se encuentra entre el tejido neural y la futura epidermis

(Le Douarin y Kalcheim 1999).

Las crestas neurales son una población transitoria de células troncales

pluripotentes que migran por rutas estereotípicas de la parte dorsal del tubo

neural y generan una gran variedad de derivados celulares (Le Douarin 1982). Las

crestas neurales se dividen en craneales y del tronco (Figura 1). Las crestas

craneales generan el cartílago y el hueso de la cara, el tejido conectivo, los

dientes, las neuronas sensoriales, las células gliales y los melanocitos (Crane y

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Trainor 2006; Chai et al. 2000). Las crestas neurales del tronco generan las

neuronas y la glía del sistema nervioso periférico (las neuronas sensoriales, las

neuronas autónomas, las células cromafines) y los melanocitos (Alberts 2008; Le

Douarin et al. 2004). Dado que los derivados de las crestas neurales llegan

prácticamente a todo el cuerpo, su importancia es sobresaliente ya que

alteraciones en su proliferación, migración y diferenciación durante el desarrollo

conllevan a padecimientos como el labio y el paladar hendido, la espina bífida y

algunos problemas cardiacos, entre otros (Figura 2). Por tal motivo el estudio del

origen, la especificación, la migración y la diferenciación de las crestas neurales

permitirá el desarrollo de estrategias terapéuticas para resolver diversos

problemas de salud pública. En este trabajo se revisarán los procesos de

inducción y especificación de crestas neurales.

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Inducción y Especificación de Crestas Neurales. Eileen Uribe-Querol

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Figura 1. Esquema de un embrión de pollo y de los derivados de crestas neurales craneales A) y

del tronco B). Las crestas neurales migran de la parte dorsal del tubo neural a lo largo del

cuerpo y se diferencian en muchos tipos celulares. Aunque las crestas neurales son células

madre pluripotentes, sólo las crestas neurales craneales dan origen a cartílago, hueso y dientes.

(Modificado de Alberts 2008; Le Douarin et al. 2004)

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Inducción y Especificación de Crestas Neurales. Eileen Uribe-Querol

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Figura 2. Diagramas de cabezas vistas desde abajo donde se muestra: A) fisura unilateral en el

labio, B) fisura bilateral en el labio y C) paladar hendido.

Modelo del Embrión de Pollo

Uno de los modelos más utilizados en la biología del desarrollo es el

embrión de pollo. Entre las ventajas que confiere este modelo se encuentran la

facilidad de manejo y manipulación de los embriones debido a su posición en el

huevo y a que el embrión es bidimensional en las primeras etapas de desarrollo.

Además, los experimentos son económicos y rápidos debido al corto tiempo de

gestación del embrión.

Para poder entender con mayor profundidad los procesos inducción y

especificación de crestas neurales es necesario conocer la anatomía del embrión

del pollo y distinguir algunos procesos durante su desarrollo. En la figura 3 se

muestran los primeros estadios del desarrollo del embrión de pollo desde el

estadio XII Eyal-Giladi hasta el estadio 10 Hamburger y Hamilton (HH; Hamburger

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Inducción y Especificación de Crestas Neurales. Eileen Uribe-Querol

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y Hamilton 1992). En la parte inferior de la misma figura se muestran las

caricaturas correspondientes de los diferentes estadios de desarrollo del pollo.

En la figura también se muestra el número de horas que se tienen que

incubar los huevos a 38ºC para alcanzar el estadio de desarrollo que se requiera

para el experimento. Por ejemplo, para obtener embriones de estadio 10HH se

tiene que incubar el huevo por 36 horas. El embrión de estadio XII EG se puede

observar a pocas horas de que la gallina puso el huevo.

El embrión de pollo de estadio XII EG correspondiente al 1HH es un disco de

una sola capa de células que se denomina epiblasto. A este estadio se le conoce

como pre-surco; es decir, previo a la aparición del surco primitivo. Además se

pueden distinguir dos partes, una clara que se denomina área pelúcida y una

obscura, que la rodea que se denomina área opaca. Las células que generan el

embrión son las que se encuentran en el área pelúcida. Las células del epiblasto

se encuentran en constante movimiento generando dos círculos que promueven

la acumulación de las células en la parte caudal del embrión (Chuai et al. 2006;

Voiculescu et al. 2007). Dicha acumulación celular es la característica del estadio

2HH; es el inicio de la formación del surco primitivo y con ello, de la gastrulación.

El surco primitivo aparece como un pequeño engrosamiento triangular en el

borde posterior del embrión y se obtiene de 6 a 7 horas de incubación. El surco se

extiende hacia la parte anterior del embrión y cuando llega a la mitad del embrión

es el estadio 3HH. En el estadio 4HH se alcanza la longitud máxima del surco

primitivo. En el extremo anterior se forma un pico pequeño y se presenta el nodo

de Hensen. Además, es en este estadio cuando se comienza a formar la placa

neural. En el estadio 7HH se empiezan a formar los pliegues neurales y para el

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estadio 8HH se puede observar la primer somita (Figura 3). El estadio 10HH

muestra las primeras crestas neurales craneales migratorias (Hamburger y

Hamilton 1992).

Figura 3. A) Fotografías de diferentes estadios de embriones de pollo (Tomadas del artículo original de

Hamburger y Hamilton 1992). B) Dibujos que representan las fotografías de los diferentes estadios del

embrión de pollo, así como los tiempos de incubación para obtener el estadio determinado. Las puntas

de flecha indican tres eventos del desarrollo: la gastrulación, la formación de la placa neural y la

formación de los pliegues neurales.

Inducción de Crestas Neurales en el Modelo de Pollo

Las crestas neurales se inducen de dos formas, mediante la interacción del

ectodermo no neural y el neural (Figura 4A; Schoenwolf et al. 1985; Selleck y

Bronner-Fraser 1995), y/o la interacción de estos tejidos con el mesodermo

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Inducción y Especificación de Crestas Neurales. Eileen Uribe-Querol

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(Figura 4B; Muhr et al. 1997; Ragland y Raible 2004). En el borde entre el

ectodermo no neural y el neural se generarán los pliegues neurales que darán

origen a las crestas neurales (Figura 4C).

Los modelos de inducción de crestas neurales son el producto de amplias

investigaciones en la parte caudal del embrión de pollo de estadio 10HH donde la

placa neural aún no se cierra para formar el tubo neural y donde se pueden

documentar los eventos de inducción (Crane y Trainor 2006).

Entre los genes descritos en la inducción de las crestas neurales se

encuentran las proteínas morfogenéticas de hueso (BMP, por sus siglas en inglés),

el factor de crecimiento de fibroblasto (FGF) y la familia relacionada con los

Wingless/INT o Wnt (Hardy et al. 2008; Nordstrom et al. 2002; Streit y Stern

1999; Taneyhill y Bronner-Fraser 2005). Sin embargo, el proceso detallado de las

interacciones de estas familias de proteínas aún no es claro (Le Douarin y

Kalcheim 1999; Steventon et al. 2009). Además de estas proteínas, se requiere de

la expresión de delta, Msx, Pax3, Pax7, Zic y Dlx, entre otros. Ver más adelante.

(Sauka-Spengler y Bronner-Fraser 2008).

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Figura 4. Modelos de inducción de crestas neurales. El modelo del inciso A) muestra la

interacción del ectodermo neural y no neural. El modelo del inciso B) la interacción de estos dos

tejidos más la interacción del mesodermo. El inciso C) muestra el sitio donde se generan los

pliegues neurales; precursores de las crestas neurales.

Marcadores de Crestas Neurales

Las moléculas AP-2, HNK-1, Msx1, Msx2, p75NTR, Pax3, Pax7, Snail-2, Sox9 y

Sox10 participan en el desarrollo de crestas neurales y se han utilizado como

marcadores de las mismas en diferentes modelos animales y en el humano

(Betters et al. 2010; Mansouri et al. 1996; Southard-Smith et al. 1998; Tremblay et

al. 1995). Estas moléculas se expresan ya sea en precursores de crestas neurales,

crestas premigratorias y migratorias así como en los derivados de crestas como

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las neuronas del ganglio de la raíz dorsal, el mesénquima facial y los ganglios

craneales (Gershon et al. 2005; Tucker y Erickson 1984).

Hasta hace poco los estudios de inducción y especificación de crestas

neurales se habían restringido a la parte caudal del embrión de pollo de estadio

10HH, donde la placa neural aún no se cierra. Los marcadores clásicos de crestas

neurales aparecen varias horas después de la formación de la placa neural y

además, se expresan diferencialmente de manera rostro-caudal. La mayor parte

de las cascadas de señalización que se conocen para la inducción y especificación

de crestas se han restringido a las crestas del tronco, ya que las craneales en el

estadio 10HH ya se encuentran migrando (Schoenwolf et al. 1985). El marcador

clásico más temprano de crestas era Snail-2 que aparece en los pliegues neurales

alrededor del estadio 7HH.

Recientemente se describió al factor de trancripción Pax7 como el

marcador más temprano de crestas conocido hasta el momento, pues no

solamente se expresa desde el estadio 4HH en la forma de brazos de cactus, sino

que la generación de crestas neurales es dependiente de su expresión. En la figura

5 se muestra el patrón de expresión del mensajero y de la proteína, por

hibridación in situ e inmunohistoquímica, respectivamente. Una vez que se

describió que el factor de transcripción Pax7 es requerido para la generación de

crestas neurales se infirió que la inducción y especificación de crestas se realiza

mucho más temprano en el desarrollo (Basch et al. 2006).

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98

Bronner-Fraser 2004). Con base en esta información se ha podido modelar como

se forma el borde entre el ectodermo neural y no neural, y cuál es la interacción

de este con la placa neural y la epidermis (Aybar et al. 2002; Steventon et al.

2005). El modelo se plantea que la epidermis contiene altas concentraciones de

BMP, mismas que inducen Dlx3/5, AP-2 y Msx1/2. Estas moléculas promueven la

diferenciación de la epidermis e inhiben a genes neurales como Sox2 y Zic. La

placa neural expresa Notch que activa las señales de inducción del borde a través

de Hairy. El borde es el sitio donde se generan las cresas neurales. Dentro de las

señales de inducción del borde se encuentran BMP en concentraciones

intermedias, Wnt, FGF y Notch. Las señales de inducción activan a los genes

especificadores del borde (Dlx5, Pax3, Pax7, Max1/2 y Zic) y modulan a los

especificadores de las crestas neurales (FoxD3, Sox9, Sox10, Snail2, Twist, AP-2 y

c-Myc). Los especificadores de las crestas neurales son los encargados a su vez de

activar a los genes efectores las crestas neurales como Sox9, Sox10, Cad7, Dct,

Mitf ColIIa, entre otros (Meulemans y Bronner-Fraser 2004; Sauka-Spengler y

Bronner-Fraser 2008). La expesión temporal de estos genes durante el desarrollo

embrionario es lo que permite la formación de crestas neurales.

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99

Figura 6. Red de genes reguladores del borde de la placa neural en vertebrados. El diagrama

muestra la interacción de genes en la epidermis, la placa neural y el borde entre ambos. Se

puede observar que existen señales de inducción del borde, de especificación del borde y genes

efectores de crestas neurales. Las flechas rojas indican interacciones de regulación directa

probada. Las fleches negras sugieren interacciones genéticas basadas en resultados de pérdida

o recuperación de función realizadas preferentemente en Xenopus. Las líneas grises indican

represión (Tomada del artículo original de Meulemans y Bronner-Fraser 2004).

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101

Recientemente hemos buscado si las crestas están especificadas en

estadios de desarrollo más tempranos a 3HH y se encontró que al menos ciertas

zonas del epiblasto son capaces de generar crestas después de 45 horas de

incubación en aislamiento in vitro (Uribe-Querol, et al., en proceso). En la figura 8

se muestra como obtienen embriones de estadio XII EG y su disección.

Brevemente, primero se abre una ventana en la parte superior del huevo en

donde se encuentra el embrión de pollo. La membrana vitelina se pega a

pedacitos de papel filtro previamente perforados en el sitio donde queda el

embrión. Los bordes de la membrana se cortan y se obtienen del huevo los

embriones que se depositan en una caja de petri con solución fisiológica (Figura

8A). Utilizando una gradilla ocular de 20 x 20 (Figura 8B), los embriones fueron

disecados en franjas a nivel del ecuador (Figura 8C). Estas franjas fueron cortadas

en 12 explantes que a su vez fueron bisecados y puestos en geles de colágena

para su cultivo (Figura8D).

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102

Figura 8. Proceso de extracción y disección de embriones de estadio XII EG. A) Extracción del

embrión del huevo. B) Fotografía de un embrión de pollo de estadio XIIEG con una gradilla

ocular de 20X20. C) Esquema del embrión describiendo tres franjas a lo largo del ecuador. D)

Corte de la franja 10 del embrión de pollo de estadio XII EG y la disección de la franja en 12

pedazos que a su vez son bisecados y puestos en cultivos de geles de colágena.

Los explantes fueron cultivados en aislamiento por 25 y 45 horas. La

expresión de marcadores de crestas (Pax7 y HNK-1; Figura 9) fue apreciable en

regiones laterales de las franjas. Estos datos sugieren que regiones laterales del

epiblasto de pollo son capaces de generar crestas neurales. (Uribe-Querol et al,

en proceso). Sin embargo, aún no es claro cuál es el mecanismo de inducción y

qué moléculas de señalización participan en dicha inducción.

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104

crestas neurales craneales se encuentra Smad4 que es un mediador de las señales

de TGF- -

para el desarrollo del hueso frontal. En este caso se sugiere que el TGF-

como morfógeno regulando el destino de las crestas neurales craneales (Sasaki et

al. 2006).

Conclusión

Las crestas neurales son una población de células madre que generan una

gran diversidad de tipos celulares dentro de los que destacan la formación de

dientes, hueso y cartílago de la cara. El estudio de las crestas neurales craneales

es fundamental pues existe una gran cantidad de personas que sufren de

malformaciones craneofaciales que representan tres cuartos de todos los

defectos congénitos al nacimiento en humanos. Los mecanismos moleculares que

subyacen a la generación de las crestas neurales craneales aún se desconocen.

Por este motivo el estudio de dichos mecanismos nos permitirá integrar este

conocimiento a las áreas de biología del desarrollo, genética humana e ingeniería

de tejidos para poder encontrar la clave de la morfogénesis de los tejidos de la

cara y poder realizar terapias que ayuden a las personas que sufren de

malformaciones craneofaciales.

Agradecimientos

A Brisa Santillán Orozco por su participación en la realización edición de figuras y a Eduardo Martínez Martínez por sus comentarios en la edición del texto.

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Inicio Contenido Introducción Ponencias Resumen Curricular Comité Créditos

General Oral Health Assessment Index

(GOHAI) y estado de la dentición en

población de adultos mayores mexicanos.

Sergio Sánchez-García1,2, Erika Heredia-Ponce2, Teresa Juárez-Cedillo1, Katia

Gallegos-Carrillo3, Javier de la Fuente-Hernández2, Carmen García-Peña1.

1 Unidad de Investigación Epidemiológica y en Servicios de Salud, Área Envejecimiento. Centro Médico Nacional Siglo XXI. Instituto Mexicano del Seguro Social. México. 2 Departamento de Salud Pública y Epidemiología Bucal. División de Estudios Profesionales. Facultad de Odontología. Universidad Nacional Autónoma de México. México. 3 Unidad de Investigación Epidemiológica y en Servicios de Salud, Morelos. Instituto Mexicano del Seguro Social. México.

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General Oral Health Assessment Index. Sergio Sánchez García

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Objetivo:

Evaluar las propiedades psicométricas de la Geriatric/General Oral Health

Assessment Index, Versión en español (GOHAI-Sp) y su relación con el estado de

la dentición de una población de adultos mayores mexicanos como una validación

discriminatorio.

Materiales y métodos:

Estudio transversal realizado entre personas mayores de 60 años de edad.

Una versión en español del GOHAI-Sp validado en España en los pacientes

geriátricos institucionalizados se utilizó. La evaluación clínica se realizó con el fin

de determinar la experiencia de caries coronal y radicular.

Resultados:

Medición de la coherencia interna del GOHAI dio un coeficiente alfa de

Cronbach de 0,77 para los 12 elementos. En el análisis factorial, un factor por sí

solo era capaz de explicar el 30,6% de la varianza total. El factor que fue más

evidente en el análisis factorial de los GOHAI había coeficientes> 0.30 para los 12

ítems. La medida de Kaiser-Meyer-Olkin de adecuación simple fue de 0,81 y la

prueba de esfericidad de Bartlett fue 1748,55 con 66 grados de libertad (p

<0,001). Hubo una diferencia estadísticamente significativa en las puntuaciones

GOHAI entre las respuestas a la autopercepción de la salud bucodental y general

(p <0,001). Además, hubo una correlación estadísticamente significativa baja el

coeficiente entre los componentes perdidos y obturados del índice CPO-D, y el

número de dientes sanos y funcionales (p <0,05).

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111

Conclusiones:

El GOHAI tiene propiedades psicométricas aceptables, discrimina entre la

autopercepción de la salud bucodental y la auto percepción de salud general, y se

correlaciona con la experiencia anterior de caries medido por el índice CPOD.

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112

Introducción

Una de las contribuciones de los trabajadores de la salud bucodental es el

mejorar o mantener la calidad de vida de las personas, ya que la mayoría de las

enfermedades bucodentales y sus consecuencias tienen impacto en el

desempeño de las actividades de la vida diaria (1, 2). Los conceptos

contemporáneos de salud sugieren que la salud bucodental podría definirse como

el bienestar físico, psicológico y social en relación al estado de la dentición, así

como de tejidos duros y blandos de la cavidad bucal y no solamente la ausencia

de enfermedad (2 - 4).

Tradicionalmente los métodos que se utilizan para estimar la salud

bucodental, se limitan a la medición de indicadores clínicos e índices

bucodentales, así como a la presencia y ausencia de enfermedades. Dejando de

lado todas las medidas subjetivas, es decir la percepción de la personas sobre su

estado de salud bucodental.

Se ha utilizado a menudo a la salud bucodental relacionada con la calidad

de vida (OHRQOL, Oral Health-Related Quality of Life) como un concepto

multidimensional que auto-reporta específicamente lo relacionado a la salud

bucodental capturando tanto el impacto funcional, social y psicológico de la

enfermedad bucal en una persona. Por ejemplo, una enfermedad o un trastorno

específico (caries) dan lugar a una deficiencia (pérdida de órganos dentarios), la

cual a su vez darán lugar a una discapacidad (deficiencia masticatoria) que

determinarán la existencia de una minusvalía en la persona, lo que afecta a las

actividades que desempeña habitualmente una persona. Favoreciendo al

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113

conocimiento de los orígenes y comportamiento de las enfermedades

bucodentales, ya que en gran medida los factores sociales y el medio ambiente

son las causas principales de éstas y son casi en su mayoría evitables, al intervenir

en estos (5, 6). De igual manera puede ser utilizado el concepto de OHRQOL para

una serie de propósitos, incluyendo la evaluación de las necesidades de las

personas y sus niveles de satisfacción, la evaluación de los resultados de los

programas y servicios humanos, la dirección y guía en la entrega de estos servicios

y la formulación de políticas dirigidas a la población general y a otras más

específicas.

En las últimas tres décadas se han desarrollado numerosos instrumentos

para medir la OHRQOL. Uno de estos instrumentos es el Índice de Salud

Bucodental Geriátrico/General (Geriatric/General Oral Health Assesment Index o

GOHAI) descrito por Atchison y Dolan en 1990 (7), basado en tres supuestos: 1)

que la salud bucodental puede ser medida utilizando la autoevaluación, 2) que los

niveles de salud bucodental varían entre las personas y que esta variación puede

demostrarse utilizando una medición basada en la autopercepción de la persona,

y 3) que la autopercepción ha sido identificada como predictora de la salud

bucodental. El GOHAI consiste en un cuestionario compacto de tan sólo 12 ítems

que evalúa los problemas relacionados con la salud bucodental en los últimos tres

meses.

Actualmente existen versiones adaptadas y validadas del GOHAI para

España, China, Francia, Suecia, Malasia, Japón, Alemania, Turquía y

recientemente para Jordania (8-16). Lo que ha permitido establecer que las

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114

propiedades psicométricas de este tipo de instrumento, son dependientes del

contexto lingüístico y cultural de la población en la que se evalúe (17), lo que hace

necesario evaluar estas propiedades en el contexto donde se use. Por lo que el

objetivo del presente estudio fue evaluar las propiedades psicométricas del

General Oral Health Assessment Index (GOHAI) y su relación con el estado de la

dentición en población anciana mexicana.

Materiales y Métodos

Se realizó un estudio transversal en el que participaron personas mayores

de 60 años que presentaban por lo menos un diente natural en boca,

derechohabientes del Instituto Mexicano del Seguro Social del Suroeste de la

Ciudad de México. Los participantes pertenecen a una cohorte con base

poblacional que se integró para evaluar factores de riesgo para caries radicular. El

protocolo de investigación original fue revisado y aprobado por el Comité de

Investigación en Salud del IMSS de la Delegación No. 3 Suroeste del Distrito

Federal (No. registro 2002-721-0013).

El estudio se llevó a cabo entre enero y marzo del 2004. Se realizaron

entrevistas y evaluaciones clínicas domiciliarias a cada uno de los sujetos que

desearon participar en el presente estudio, bajo consentimiento informado. En la

entrevista se recabó información sociodemográfica, deterioro cognitivo,

depresión, enfermedades crónicas, polifarmacia, utilización de servicios de salud

bucodental en el último año, auto-percepción de salud bucodental y general, así

como el GOHAI.

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115

Se utilizó la versión del GOHAI que fue traducida y validada en población

geriátrica institucionalizada de Granada, España (8). La cual consta de 12 ítems

(dos ítems positivos y diez ítems negativos) con respuesta tipo Likert con valores

que van del uno al cinco: Siempre (1); Frecuentemente (2); Algunas veces (3);

Rara vez (4); Nunca (5). Los ítems 3 y 4 tienen valores inversos al resto de los

ítems, conversión que se realiza al momento del análisis (Cuadro 1).

Los ítems 1,2,3 y 4 evalúan la función física que influye comer, hablar,

deglutir corresponden. Los ítems 6, 7, 9, 10 y 11 evalúan la función psicosocial

incluyendo preocupación por su salud bucodental, insatisfacción con la

apariencia, autoconciencia acerca de la salud bucodental y dificultad en el

contacto social debido a problemas bucodentales. Los ítems 5, 8 y 12 evalúan

dolor e incomodidad incluyendo el uso de medicamentos para aliviar el dolor en

la cavidad bucodental, l. El GOHAI se construye através de la sumatoria simple de

las respuestas para cada sujeto, dando un rango entre 12 y 60, el valor más alto

indica la mejor autopercepción de la salud bucodental.

Para determinar la presencia de deterioro cognoscitivo se utilizó el

instrumento MMSE (Mini-Mental State) versión traducida al español y validada en

población Mexicana (18). Se utilizó el instrumento GDS-10 (Geriatric depression

scale with 10 items) versión abreviada traducida al español y adaptada para

población Mexicana del GDS de Yesavage (19), para determinar presencia de

síntomas clínicamente significativos de depresión.

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116

Para conocer la auto-percepción de salud bucodental y general, se les

pregunto a los ancianos como consideraban su salud bucodental y general

teniendo tres opciones de respuesta (buena, regular y mala).

Se realizó evaluación clínica con la finalidad de determinar la experiencia de

caries coronal (CPO-D) y caries radicular (CO-R). De igual forma se determino las

coronas y raíces sanas, así como el número de dientes funcionales. Se clasifico

como diente funcional, cuando el diente es capaz de realizar su función

masticatoria, fonética, estética y de expresión facial, el cual puede mostrar

restauración en alguna de sus superficies o en su totalidad que le permite realizar

dichas funciones.

La evaluación clínica la realizaron tres cirujanos dentistas que participaron

previamente en una capacitación y estandarización (Kappa ≥0.85 inter e intra

examinador) de acuerdo con los criterios recomendados por la World Health

Organization (20).

La evaluación se realizó con el sujeto sentado en una silla (en algunos casos

se realizó en silla de ruedas) bajo luz natural, utilizando espejo No. 5 y sonda tipo

OMS (PCP 11.5B Hu-Friedy). Cuando un sujeto era portador de prótesis removible,

ésta se quitaba antes de la evaluación clínica.

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117

Análisis de los datos

Se calculó el coeficiente alpha de Cronbach para determinar la consistencia

interna del GOHAI, que establece el grado de correlación que existe entre los

ítems y la escala total. Se exploraron las dimensiones subyacentes y

fundamentales mediante un análisis factorial, con extracción de factores por el

método de componentes principales y una rotación posterior por el método

ortogonal varimax. Se evaluó la adecuación del análisis factorial mediante la

prueba de Kaiser-Meyer-Olkin y la prueba de esfericidad de Bartlett.

Se realizó un análisis descriptivo y se obtuvo la media (DE) del puntaje del

GOHAI a partir de los datos sociodemográficos, deterioro cognitivo, depresión,

enfermedades crónicas, polifarmacia, utilización de servicios de salud bucodental

en el último año, auto-percepción de salud bucodental y general. Para la

comparación entre dos medias se utilizó la prueba t de Student para muestras

independientes, así como la prueba de ANOVA para la comparación de más de

dos medias en el puntaje del GOHAI. Se obtuvo, el coeficiente de correlación de

Pearson entre los componentes obtenidos por la evaluación clínica del índice

CPO-D y CO-R, coronas y raíces sanas, así como el número de dientes funcionales

con el puntaje del GOHAI. El nivel de confianza con el que se trabajo fue del 95%.

El análisis se realizó utilizando el paquete estadístico SPSS versión 12 para

Windows.

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118

Resultados

Un total de 695 ancianos conformaron la muestra con una media (DE) de

edad de 71.6 (7.1) años. Las mujeres conformaron el 68.3% (n= 475) y los

hombres el 31.7% (n= 220), con una media de edad de 71.3 (7.0) y 72.2 (7.3),

respectivamente.

La media (DE) del puntaje del GOHAI fue de 45.8 (7.0). La frecuencia y

distribución de las características sociodemográficos, deterioro cognitivo,

depresión, enfermedades crónicas, polifarmacia, utilización de servicios de salud

bucodental en el último año, así como la media (DE) del puntaje del GOHAI se

presentan en la tabla 1. Podemos observar que los ancianos que son hombres,

que tenían escolaridad mayor de seis años, con actividad laboral remunerada,

presencia de deterioro cognitivo y sin presencia de síntomas clínicamente

significativos de depresión, presentaron una media mayor del puntaje del GOHAI

en comparación a los que no presentaban estas características. Observándose

una diferencia entre las medias estadísticamente significativa (p<0.05).

La frecuencia y distribución de las respuestas de los 12 ítems del GOHAI se

presentan en la tabla 2. Los diez ítems negativos, tuvieron su mayor frecuencia de

respuesta para “Nunca” y para los dos ítems positivos fue de “Siempre”.

La consistencia interna del GOHAI se presentó con un coeficiente de alpha de

Cronbach de 0.61 para los 12 ítems. Al eliminar del análisis los ítem 3 y 7, se

presentó con un coeficiente de alpha de Cronbach de 0.77 para los diez ítems. La

matriz de correlación entre 10 ítems del GOHAI se presenta en la tabla 3.

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119

En análisis factorial se comprobó que había cuatro factores capaces de

explicar el 58.4% de la varianza total. Los factores que se pusieron de manifiesto

con el análisis factorial del GOHAI, se presentaron en el siguiente orden: a)

insatisfacción con la apariencia (30.64%), b) incomodidad (9.96%), c) limitación

funcional (9.46%), d) dolor (8.56%). La medida de adecuación muestral de Kaiser-

Meyer-Olkin fue de 0.81 y la prueba de esfericidad de Bartlett de 1748.55 con 66

grados de libertad (p<0.001).

En la tabla 4, se presenta la frecuencia y distribución de la respuesta de la

auto-percepción de salud bucodental y general, así como la media (DE) del

puntaje del GOHAI. Observamos que existe una diferencia estadísticamente

significativa entre las medias del puntaje de GOHAI de acuerdo a la respuesta de

auto-percepción de salud bucodental y general; es así, que las medias más altas

del GOHAI las reportaron los participantes con buena auto-percepción de salud

bucodental y general.

El resultado de la evaluación clínica se presenta en la tabla 5, así como la

media (DE) de los componentes e índice CPO-D y CO-R, coronas y raíces sanas,

número de dientes funcionales, así como el coeficiente de correlación con el

puntaje del GOHAI con estos. Se puede observar que existe un coeficiente de

correlación estadísticamente significativa entre los componentes perdido,

obturado e índice CPO-D, así como sanos y dientes funcionales de la corona de los

dientes (p<0.05). No se presento un coeficiente de correlación estadísticamente

significativa en los componentes e índice CO-R, así como sanos en la raíz de los

dientes.

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120

Discusión

Este estudio exploró por primera vez las propiedades psicométricas del

General Oral Health Assessment Index (GOHAI) para percibir OHRQOL en

población anciana mexicana, nuestros resultados sugieren que son aceptables su

propiedades psicométricas.

La validación transcultural de un instrumento OHRQOL es especialmente

importante cuando existen serias diferencias entre las culturas (14). Siendo

importante que el GOHAI sea probado en diversas poblaciones en función de su

cultura, idioma y geografía. En este estudio utilizamos la versión traducida y

validada para población geriátrica institucionalizada de Granada, España (8). Esta

versión española se utilizó en la encuesta sobre Salud, Bienestar y Envejecimiento

(21), que se realizó en las principales zonas urbanas de siete países de América

Latina y el Caribe (Argentina, Barbados, Brasil, Cuba, Chile, México y Uruguay), sin

embargo no existen reportes de la confiabilidad y validez del GOHAI en conjunto

ni por separado en alguno de los siete países.

El GOHAI fue originalmente desarrollado y probado en una muestra de

ancianos americanos (7) y han sido pocos los estudios que han evaluado sus

propiedades en población de habla hispana. (22)

La consistencia interna del GOHAI de la versión original en ingles fue

reportada con un coeficiente alpha de Cronbach de 0.79 (7) y en las versiones

adaptadas y validadas de España de 0.86 (8), China de 0.81 (9), Francia de 0.86

(10), Suecia de 0.86 (11), Malasia de 0.79 (12), Japón de 0.89 (13), Alemania de

0.92 (14), Turquía de 0.75 (15) y Jordania de 0.88 (16). Nuestros resultados

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121

muestran que el GOHAI en la versión utilizada exhibe una suficiente consistencia

interna en población anciana mexicana (coeficiente de alpha de Cronbach = 0.78),

si consideramos que una consistencia interna adecuada debe ser mayor 0.70 en el

coeficiente alpha de Cronbach (23). Posiblemente estas diferencias con la versión

española se expliquen a la diferencia cultural y de lenguaje. Diferencias que

pueden ser más complejas por los diferentes bagajes culturales, ocasionando que

se pueda responder de manera diferente a los ítems del GOHAI.

Los factores que se pusieron de manifiesto con el análisis factorial del

GOHAI concuerdan teóricamente en la interpretación de Locker (24) para

Odontología de la Clasificación Internacional de las Deficiencias, Discapacidades y

Minusvalías (25) de la Organización Mundial de la Salud (OMS), sobre los

“Impactos intermedios” que incluyen los posibles impactos negativos más

tempranos causados por el deterioro del estado bucodental: dolor, incomodidad,

limitaciones funcionales e insatisfacción con la apariencia.

Observamos que son importantes factores que influyen en el puntaje del

GOHAI el sexo, nivel educativo y la actividad laboral remunerada de los ancianos.

Es decir ser hombre, tener más de seis años de educación y tener actividad

laboral remunerada mayor es el puntaje del GOHAI, como se ha reportado

previamente (10, 16, 26). De igual manera observamos que los ancianos con

deterioro cognitivo y sin presencia de síntomas clínicamente significativos de

depresión, presentaron una media mayor del puntaje del GOHAI en comparación

a los que no presentaban estas.

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122

La auto-percepción tanto de salud bucodental como general, es también un

importante factor que influye en el puntaje del GOHAI, es decir que los ancianos

que percibieron como buena salud bucodental y general tienen en promedio un

puntaje más alto del GOHAI y pasa lo contrario con los de mala percepción (10,

12, 14, 16). Nuestros resultados muestran esta tendencia.

La caries dental representa un serio problema de salud bucodental que

tienen los ancianos. La consecuencia final de la caries dental es la pérdida de

dientes, misma que tiene serias implicaciones en la salud general y en la calidad

de vida de los ancianos (27). Nuestros resultados muestran que los componentes

perdidos y obturados, así como el índice CPO-D muestran una correlación

significativa con el puntaje del GOHAI, pero esta correlación es baja. De igual

manera pasa con los dientes sanos y funcionales.

Las medidas subjetivas existentes de salud bucodental como el enfoque de

OHRQOL, no son suficientemente útiles en proveer datos sobre el estado de salud

bucodental que puedan ayudar al tomador de decisiones a destinar recursos

relacionados al mejoramiento de salud bucodental de la población anciana, pero

sí pueden dar una idea de qué tanto afecta a los individuos o de una población,

por lo que deben considerarse para la toma de decisiones para mejorar o

mantener la calidad de vida de los ancianos (2).

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123

En conclusión a pesar de las diferencias culturales existentes entre

México y España nuestros resultados señalan que la versión española del

GOHAI presenta propiedades psicométricas aceptables, lo cual permite

su utilización en población anciana mexicana. Cabe señalar que existe

una correlación del puntaje de GOHAI con la experiencia pasada de

caries (perdidos y obturados) y con el índice CPO-D.

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124

Cuadro 1. Versión traducida y validada del GOHAI para población geriátrica institucionalizada de Granada, España (8).

Ítems Pregunta: ¿En los tres últimos meses… S F AV RV N

1 Cuántas veces ha tenido que comer menos o cambiar de comida por culpa de sus dientes o de su dentadura? 1 2 3 4 5

2 Cuántas veces ha tenido problemas al masticar comidas como la carne o las manzanas 1 2 3 4 5

3* Cuántas veces ha tragado usted bien? 1 2 3 4 5

4 Cuántas veces no ha podido usted hablar bien por culpa de sus dientes o dentadura? 1 2 3 4 5

5 Cuántas veces no ha podido comer las cosas que usted quería sin tener ninguna molestia? 1 2 3 4 5

6 Cuántas veces no ha querido salir a la calle o hablar con la gente por culpa de sus dientes o dentadura? 1 2 3 4 5

7* Cuando usted se mira al espejo, cuántas veces ha estado contento de cómo se ven sus dientes o su dentadura? 1 2 3 4 5

8 Cuántas veces ha tenido que utilizar algún medicamento para aliviar el dolor de sus dientes o las molestias en su boca? 1 2 3 4 5

9 Cuántas veces ha estado preocupado o se ha dado cuenta de que sus dientes o su dentadura no están bien? 1 2 3 4 5

10 Cuántas veces se ha puesto nervioso por los problemas de sus dientes o de su dentadura? 1 2 3 4 5

11 Cuántas veces no ha comido a gusto delante de otras personas por culpa de sus dientes o dentadura? 1 2 3 4 5

12 Cuántas veces ha tenido molestias o dolor en sus dientes por el frío, el calor o las cosas dulces? 1 2 3 4 5

S=Siempre (1); F=Frecuentemente (2); AV=Algunas veces (3); RV=Rara vez (4); N=Nunca (5). Los ítems 3 y 7 tienen una valoración inversa al resto de los ítems (Siempre (5); F=Frecuentemente (4); AV=Algunas veces (3); RV=Rara vez (2); N=Nunca (1)), conversión que se realiza al momento del análisis.

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125

Tabla 1. Media (DE) del puntaje del GOHAI de acuerdo a las características de la muestra de ancianos mexicanos.

Variables n % GOHAI Media (DE)

Prueba t de Student

GOHAI puntaje (rango 20-60) 695 100.0 45.8 (7.0)

Sexo

Mujeres 475 68.3 45.5 (7.4) p = 0.047

Hombres 220 31.7 46.5 (6.1)

Edad

60-74 años 459 66.0 45.6 (7.1) p = 0.405

75 años y más 236 34.0 46.1 (6.9)

Estado marital

Casado 341 49.1 46.1 (6.6) p = 0.296

Soltero/Viudo/Divorciado 354 50.9 45.5 (7.4)

Escolaridad

>6 391 56.3 47.1 (6.1) p < 0.001

≤6 304 43.7 44.1 (7.8)

Actividad labbucodental remunerada

Sí 414 59.6 46.4 (6.3) p = 0.012

No 281 40.4 44.9 (7.9)

Deterioro cognitivo

Si 166 23.9 47.0 (6.8) p = 0.013

No 529 76.1 45.4 (7.1)

Depresión

Si 258 37.1 43.1 (8.0) p < 0.001

No 437 62.9 47.4 (5.8)

Enfermedad crónica

≤ 3 188 27.1 45.2 (7.3) p = 0.193

> 3 507 72.9 46.0 (6.9)

Polifarmacia

≤ 4 131 18.8 45.9 (7.0) p = 0.914

> 4 564 81.2 45.8 (7.0)

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126

Tabla 2. Frecuencia y distribución de las respuestas de los 12 ítems del GOHAI en la muestra de ancianos mexicanos.

Dimensiones Ítems Siempre Frecuentemente Algunas veces Rara vez Nunca

Función física

1 14.7 7.1 9.1 3.3 65.9

2 24.5 6.2 12.2 1.7 55.4

3 77.6 2.9. 2.6 7.1 9.9

4 11.8 2.9 11.9 2.7 70.6

Función psicosocial

6 6.5 1.9 7.1 2.0 82.6

7 57.6 2.7 3.5 10.6 25.6

9 9.1 1.3 8.5 3.0 78.1

10 28.2 5.0 13.4 3.9 49.5

11 8.5 1.7 6.3 1.7 81.7

Dolor e incomodidad

5 12.5 6.2 4.2 3.0 74.1

8 1.4 1.20 7.1 4.20 86.2

12 8.3 3.0 14.1 4.9 69.8

Utilización de servicios de salud bucodental en el ultimo año

Si 372 53.5 45.8 (7.0) p = 0.827

No 323 46.5 45.7 (7.1)

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127

Tabla 3. Matriz de correlación entre ítems del GOHAI en la muestra de ancianos mexicanos. Ítem 1 2 4 5 6 8 9 10 11 12

1 1.000 2 0.673 1.000 4 0.373 0.367 1.000 5 0.211 0.272 0.226 1.000 6 0.339 0.283 0.401 0.186 1.000 8 0.201 0.144 0.083 0.107 0.120 1.000 9 0.264 0.280 0.302 0.230 0.338 0.193 1.000 10 0.153 0.175 0.207 0.173 0.269 0.116 0.473 1.000 11 0.341 0.356 0.371 0.198 0.526 0.154 0.353 0.259 1.000 12 0.185 0.133 0.119 0.068 0.218 0.199 0.205 0.213 0.199 1.000

Tabla 4. Media (DE) del puntaje del GOHAI de acuerdo a la auto-percepción de salud bucodental y general en la muestra de ancianos mexicanos.

Variables n % GOHAI

Media (DE) Prueba de ANOVA

Auto-percepción de salud bucodental Buena 211 30.4 48.4 (5.0) p < 0.001

Regular 222 31.9 46.3 (6.3)

Mala 262 37.7 43.3 (8.1)

Auto-percepción de salud general

Buena 282 40.6 47.3 (6.0) p < 0.001

Regular 251 36.1 45.0 (7.3) Mala 162 23.3 44.3 (7.8)

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128

Tabla 5. Correlación del GOHAI en relación con el estado de la dentición en una muestra de ancianos mexicanos.

Estado de la dentición Media (DE) Coeficiente de correlación de Pearson con el puntaje de GOHAI

Corona

Caries 2.4 (3.1) -0.006 p = 0.882

Perdido 12.1 (7.7) -0.160 p < 0.001

Obturados 2.6 (3.0) 0.138 p < 0.001

CPOD 17.2 (6.0) -0.136 p < 0.001

Sanos 8.6 (5.7) 0.124 p = 0.001

Dientes funcionales 13.1 (7.2) 0.175 p < 0.001

Raíz

Caries 1.2 (2.1) -0.025 p = 0.517

Obturados 0.1 (0.5) 0.008 p = 0.834

COR 1.3 (2.3) -0.021 p = 0.572

Sano 8.3 (11.5) -0.064 p = 0.089

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132

Inicio Contenido Introducción Ponencias Resumen Curricular Comité Créditos

El impacto de los flavonoides

en el tratamiento de la

enfermedad periodontal.

Dra. Gloria Gutiérrez Venegas

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El impacto de los flavonoides. Dra. Gloria Gutiérrez- Venegas

133

Contenido temático.

Resumen.

Introducción.

Interacciones entre los microorganismos de la placa dentobacteriana.

Patrones moleculares asociados a patógenos.

Receptores tipo Toll.

Las endotoxinas en la enfermedad periodontal.

La medicina tradicional.

Obtención de extractos vegetales.

Flavonoides.

Conclusiones.

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El impacto de los flavonoides. Dra. Gloria Gutiérrez- Venegas

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Desde tiempos muy remotos la utilización de productos naturales en el

tratamiento de enfermedades ha sido ampliamente difundido y actualmente

un gran número de investigaciones consideran que la fitoquímica (productos

obtenidos de las plantas) puede ser un auxiliar terapéutico en el combate

contra el desarrollo de la placa dentobacteriana o en regular el funcionamiento

de moléculas derivadas de los diferentes microorganismos que resultan tóxicas

para el huésped. Por este motivo, en esta revisión bibliográfica nos

proponemos abordar aspectos relacionados con la ecología de la placa

dentobacteriana, la actividad de endotoxinas, el reconocimiento de estas

moléculas por parte del huésped y los efectos de tienen los productos

naturales en el control de la enfermedad periodontal.

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Lactobacillus. Por otra parte, la placa dentobacteriana subgingival está

formada por especies de microorganismos Gram-negativos como

Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Tannerella forsythia,

Campylobacter, Capnocytophaga, Eikenella corrodens, Fusobacterium

nucleatum, Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia y Treponema

denticola.

Durante la formación de la placa dentobacteriana, participan los

colonizadores primarios o tempranos, entre los que se encuentran especies de

Actinomyces y Streptococcus, los cuales liberan moléculas que les permite

adherirse a tejidos mineralizados.

Estos colonizadores primarios promueven a su vez la colonización

secundaria que está integrada por especies de bacterias muy patógenas como

Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola,

Fusobacterium nucleatum y Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Los

colonizadores secundarios tienen un papel importante en la consolidación de

la placa dentobacteriana subgingival, debido a que sintetizan moléculas que les

permite formar interacciones adherentes entre diferentes especies [1].

Estudios recientes han comenzado a esclarecer los mecanismos de

interrelación entre las diferentes especies de bacterias presentes en la placa

subgingival. El grupo de investigadores encabezado por Holt, en su laboratorio

en el Instituto Forsyth en Boston, USA, encontraron que Fusobacterium

nucleatum se asocia con Porphyromonas gingivalis a través de una molécula

semejante a la adhesina tipo lectina que es específica para galactosa. Así

mismo, Aggregatibacter actinomycetemcomitans presenta receptores que

contienen galactosa y que son reconocidos por la bacteria Fusobacterium

nucleatum para promover su adherencia [2], estas moléculas son utilizadas,

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así mismo para la adherencia de Treponema denticola. Con la implementación

de nuevos métodos exitosos en el aislamiento y caracterización de especies

microbianas presentes en la placa dental se ha podido asociar de manera

directa cual es la especie de bacteria involucrada en padecimientos específicos.

Así mismo, ha sido posible determinar algunos de los factores patógenicos que

causan la enfermedad periodontal.

De igual manera, como la placa dentobacteriana está conformada por una

muy compleja comunidad de microorganismos que determinan las

características de la biopelícula, es de suma importancia caracterizar el tipo de

interacciones que se producen entre los integrantes de la misma. El modelo

mejor caracterizado, hasta este momento, es el que está conformado por las

infecciones poli-microbianas con Porphyrmonas gingivalis, Treponema

denticola y Tannerella forsythia que están fuertemente implicadas en el

desarrollo de la periodontitis [3,4]. Un aspecto determinante en la

composición de la biopelícula es la disponibilidad de nutrientes y de las

estrategias adaptativas al medio ambiente, así como la regulación de rutas

metabólicas, ya que de esta forma podrán utilizar de forma efectiva los

nutrientes en su nicho ecológico. En el caso particular de la placa

dentobacteriana los nutrientes se obtienen a través de los alimentos, la saliva y

de los polisacáridos presentes en la placa dentobacteriana [5].

Aunque ha sido determinante para comprender la ecología de la placa

dental, estudios de la caracterización de los organismos que la componen no

es menos importante, ya que ha permitido comprender el papel que juegan

microorganismos específicos con el desarrollo de la enfermedad, tal cual lo

postuló Koch. De esta forma se pudo determinar que la presencia de

Streptococcus mutans se correlaciona positivamente con el desarrollo de

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lesiones cariogénicas [6,7]. Sin embargo, otras investigaciones señalan que

además del estado inmune del huésped y la naturaleza del microorganismo,

habrán de conjuntarse otros factores como las especies de los

microorganismos que forman la placa dental y de esta forma caracterizar con

mayor fineza la etiología de la periodontitis ya que corresponde a un modelo

de naturaleza multifactorial.

Con el fin de establecer la naturaleza multifactorial de la enfermedad

periodontal se ha estudiado con mayor profundidad a Porphyromonas

gingivalis, que ha sido señalado como el agente causal de la periodontitis.

Algunas investigaciones, señalan que Porphyromonas gingivalis muestra

interacciones sinergísticas con Prevotella intermedia, Fusobacterium

nucleatum, Tannerella foshythia y Treponema denticola. Por ejemplo,

Porphyromonas gingivalis promueve su propio crecimiento al utilizar el ácido

succínico que sintetiza Treponema denticola. De igual forma, el ácido

isobutírico que libera Porphyromonas gingivalis es utilizado por Treponema

denticola.

Otro ejemplo interesante se produce por la presencia de Streptococcus

sanguinis, este microorganismo sintetiza una alta concentración de peróxido

de hidrógeno, el cual es tóxico para Streptococcus mutans y para

Porphyromonas gingivalis. Por este motivo una alta población de Streptococcus

sanguinis se correlaciona con bajos niveles de periodontopatógenos y de esta

forma Streptococcus sanguinis contribuye a una buena salud oral [8].

Así mismo, los gases influyen los mecanismos de interacción entre los

microorganismos, por ejemplo los microorganismos periodontopatógenos son

anaerobios por lo que proliferan en ausencia de oxígeno. Por este motivo los

microorganismos que fácilmente metabolizan el oxígeno, favorecen el

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crecimiento de los anaerobios. Algunos ejemplos de interacciones microbianas

se ilustran en la Figura 1.

Fig. 1 Mecanismos de interacción entre diferentes especies bacterianas.

a) En este esquema se muestra el mecanismo de co-existencia entre Porphyromonas

gingivalis, Fusobacterium nucleatum, Tannerella forsythia y Treponema denticola. Se

esquematiza que el ácido isobutírico sintetizado por Porphyrmonas gingivalis favorece

el crecimiento de Treponema denticola. Así mismo el succinato liberado por Treponema

denticola favorece el desarrollo de Porphyromonas gingivalis.

b) Por otra parte Fusobacterium nucleatum y Tannerella forsythia, liberan un

compuesto, que aún no ha sido caracterizado, que promueve el crecimiento de

Porphyromonas gingivalis.

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c) Así mismo Streptococcus mutans y Veillonella liberan ácido láctico que facilitan el

crecimiento de Streptococcus oligofermentans.

d) Por otra parte, Fusobacterium nucleatum y Prevotella intermedia que crecen en una

amplio rango de pH (5 -7), liberan ácido glutámico y ácido aspártico al fluído crevicular que

se fermentan en amoniaco lo provoca la neutralización del pH y facilita de esta forma el

crecimiento de Porphyromonas gingivalis.

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Por otra parte, la clorhexidina, que es una sustancia antiséptica, del grupo

de las bisguanidinas, es ampliamente utilizada en la práctica odontológica para

el tratamiento de la enfermedad periodontal. La clorhexidina, es más efectiva

cuando se utiliza sobre microorganismos aislados que cuando actúa en

interacciones bacterianas. Por ejemplo, biopelículas formadas por

Streptococcus mutans y Veillonella parvula, son más resistentes a la

clorhexidina que cuando se encuentran aislados. Aunque es importe señalar

que aún no se ha caracterizado la base molecular para este aumento en la

resistencia a clorhexidina.

De igual forma, Streptococcus mutans y Streptococcus gordonii muestran

una relación inversa. Ha sido demostrado que Streptococcus gordonii,

antagoniza con los mecanismos de regulación poblacional de S. mutans,

mediante la inactivación del péptido simulador de competencia (CSP) presente

en S. mutans [9]. Así mismo, se ha mostrado que la resistencia de S. mutans a

una amplia gama de agentes antimicrobiales disminuye cuando se inactiva a

CSP. Por lo que la presencia de S. gordonii puede antagonizar la co-localización

de S. mutans, incrementando la sensibilidad a otros colonizadores ante

agentes antibacterianos como las histatinas, que conforman a un grupo de

péptidos presentes en la saliva.

Especies de Porphyromonas gingivalis y Treponema forsythia actuando en

conjunto muestran efectos sinérgicos en su infectividad, en comparación a

cuando actúan por solitario. Porphyromonas gingivalis también potencia su

infectividad cuando actúa conjuntamente con Fusobacterium nucleatum o

Aggregatibacter actionomycetemcomitans.

Existen también diferentes mecanismos de interacción entre los

microorganismos, en experimentos en los que se realiza la tinción fluorescente

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de Porphyromonas gingivalis muestra que puede colonizar biopelículas

integradas por Streptococcus gordonii. A la fecha se han caracterizado

moléculas que actúan como señalizadoras que pueden antagonizar con la

formación de biopelículas. Una de estas moléculas es el producto del gene

luxS, que codifica para una proteína autoinductora, que regula el tamaño de

una población bacteriana. El autoinductor-2 (AI-2) se requiere para la

formación de biopelículas formadas por Porphyromonas gingivalis y

Streptococcus gordonii. Mutantes en luxS no pueden formar biopelículas

mixtas.

El grupo de los Streptococcus entre los que incluyen mutans, gordonii y

sanguinis, expresan proteínas CSP. La especie gordonii sintetiza una proteasa

denominada calasina que inactiva a la CSP de S. mutans. Con lo que se

concluye que algunos microorganismos pueden interferir con el crecimiento de

bacterias cariogénicas.

En las páginas anteriores hemos realizado una revisión muy somera sobre

las comunidades microbianas. Estas investigaciones han permitido dilucidar los

mecanismos de interacción entre las múltiples especies que conforman la

placa dentobacteriana. Sin embargo, dentro la infinidad de especies que

constituyen las diferentes biopelículas, se puede afirmar con certeza que la

placa dentobacteriana constituye una muy compleja ecología en la que

además del intercambio de nutrientes y gases, por otros mecanismos como la

conjugación y transformación intercambian material genético lo que les

confiere una serie de ventajas adaptativas al medio. Por otra parte, las

bacterias sintetizan moléculas que les permite realizar un fino control

poblacional. Así mismo, los microorganismos contienen o liberan un conjunto

de moléculas denominadas “Patrones moleculares asociados a patógenos”

que activan al sistema de inmune innato.

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Patrones Moleculares Asociados a Patógenos (PAMPS).

Son estructuras que no se presentan en el huésped, pero que son

compartidas por un gran número de patógenos y que además tienen una

variación molecular muy discreta.

Los PAMPS están formados por un conjunto de moléculas ubicadas en la

superficie de los microorganismos y presentan por lo general un patrón

molecular constante. Estas moléculas presentan una naturaleza química

diversa. Entre los PAMPS se encuentran la flagelina, peptidoglucanos de

bacterias Gram-positivas, los lipopolisacáridos, ácido teicoicos, secuencias de

DNA CpG no metiladas, manosa y RNA bicatenario, está última molécula es

muy característica en los virus.

Estas moléculas se agrupan como PAMPS porque comparten varias

características como que no se encuentran presentes en las células del

huésped, de esta forma el sistema inmune innato puede discriminar entre lo

propio de lo extraño. De igual forma, presentan una limitada variabilidad

molecular, son moléculas clave en la supervivencia y patogenicidad de los

agentes extraños, por este motivo la mutación de los genes que codifican para

las enzimas claves en su síntesis resultan letales para el microorganismo.

Moléculas Receptoras que Reconocen PAMPs.

Se agrupan en tres familias que consisten en moléculas que circulan en

sangre o linfa; receptores de superficie o células fagocíticas como los

macrófagos y receptores de superficie celular que se asocian al patógeno

iniciando vías de señalización intracelular lo que tendrá como consecuencia

final la liberación de moléculas efectoras como las citocinas que promueven

respuestas fisiológicas de tipo inflamatorio.

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1.- Receptores de Reconocimiento de Patrones. Consiste en un conjunto de

proteínas en circulación que se asocian a los PAMP o en la superficie de

algunos patógenos. Esta interacción activa a la cascada del complemento

desencadenando la opsonización de los patógenos y una rápida fagocitosis.

Como ejemplo de este tipo de receptores se encuentra la proteína C reactiva.

2.- Receptores de Fagocitosis: los macrófagos contienen en la superficie

proteínas receptoras que reconocen algunos PAMP, cuando el patógeno es

cubierto con polisacáridos de manosa ingresan a la célula a través del

fagosoma.

3.- Receptores tipo Toll: células como macrófagos, dendríticas y epiteliales

contienen receptores transmembranales que reconocen PAMPS. Se

denominan receptores Receptores tipo Toll por su homología que son

receptores Toll presentes en las células de la mosca de la fruta Drosophila

melanogaster. Los mamíferos contienen 12 diferentes TLR, cada uno

especializado en el reconocimiento de un tipo de PAMP.

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Figura 2. Representación esquemática de las rutas homólogas de los factores de resistencia

de la planta/dReceptores tipo Toll/hReceptores tipo Toll/IL-1R

Abreviaturas: ATF2, factor2 de transcripción activada; fen, pti.pto, elementos

representativos de la cascada de transducción de señal de resistencia en plantas; IKK, cinasa

de I-B-; IL-1, interleucina-1; IRAK cinasa asociada al receptor de IL-1; JNK, cinasa NH2

terminal de jun; L6, M, N, Rpp5, receptores homólogos a Receptores tipo Toll/Il-1 en

plantas; LRR, repetición rica de leucina, NK-B, factor nuclear-B; NIK, cinasa inductora de

NF-B; SAPK, proteína cinasa activada por estress; TCF/Elk1, factor complejo ternario,

TRAF6, factor asociado al receptor de TNF tipo 6.

Los TLRs están involucrados en el reconocimiento de los patógenos

distinguiéndolos de muchos componentes que no están presentes en el

huésped y que se denominan PAMPs.

En la infección, los macrófagos reconocen esos patrones como no

propios a través de los Receptores tipo Toll (TLRs). Las señales de TLR

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estimulan a los macrófagos lo que conduce a la inducción de citoquinas

proinflamatorias y pequeñas moléculas antimicrobiales como óxido nítrico que

sirve para eliminar microorganismos durante la fase temprana de la infección.

Sin embargo la activación de la respuesta inmunológica innata en tejidos

periféricos tiene una limitación para erradicar a los patógenos en los

mamíferos. La defensa más efectiva del huésped es llevada a cabo con la

activación de la respuesta inmunológica adaptativa, la cual principalmente se

lleva a cabo en los tejidos linfoides secundarios como los linfonodos.

Las células dendríticas (CDs) juegan un papel esencial en la respuesta

inmunológica ya que participan en la comunicación entre los tejidos

periféricos y linfoides y actúan como células presentadoras de antígeno (APCs)

[10]. Las células dendríticas inmaduras se localizan en los tejidos periféricos, no

linfoides como la piel y poseen una gran capacidad para la endocitosis. Estas

células constituyen una población única capaz de activar células T. Las células

dendríticas son importantes para la sensibilidad en la invasión patógena y para

enviar instrucciones al sistema inmunológico adaptativo. Para que se produzca

la activación de las células T, es necesario que las células dendríticas dejen los

tejidos periféricos y migren a los linfonodos (maduran y pierden la capacidad

de endocitosis). Este desplazamiento de CD es mediado por receptores de

quimoquinas que son expresados en CDs seguido por la estimulación de TLR.

El estímulo bacterial puede inducir a las CDs a liberar citoquinas tales como

factor de necrosis tumoral (TNF-) o interleucina 12 (IL-12), esta última es

importante para la diferenciación de células T en Th1. La capacidad de

inducción de citoquinas que depende del tipo de estímulo o subgrupos de

CDs. Por ejemplo, las secuencia CpG DNA pueden estimular a las CDs a

producir más IL-12 que cuando se estimulan con LPS aunque ambos estímulos

poseen la habilidad de inducir Th1. Esos estímulos inducen la sobre-regulación

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de moléculas co-estimulatorias en CDs incluyendo CD40, CD80 y CD86. Este

paso llamado maduración de CD es crucial para activar las células T. Los LPS

pueden disminuir la expresión de receptores de quimoquinas tales como CCR5,

pero también pueden participar en sobre regular la expresión de CCR7. Las

CDs también pueden producir una variedad de quimoquinas que reclutan

células asesinas naturales y células T.

Los TLR estimulan la maduración de CDs las cuales migran a los

linfonodos donde estimulan a las células T para la presentación del complejo

mayor de histocompatibilidad (MHC). La presentación del antígeno solo puede

estimular la duplicación de células T que actúan contra patógenos específicos,

pero no es suficiente para desencadenar la eficiente expansión de células T

(figura 3).

La duplicación de células T requiere una señal adicional expresada por

moléculas coestimulatorias como CD80/86. Las señales de TLR desencadenan

la inmunidad adaptativa incrementando la expresión de moléculas de MHC y

la estimulación de esas moléculas en CDs (9).

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Figura 3 Activación de la inmunidad adaptativa a través de TLRs.

Primero. Las células dendríticas inmaduras en los tejidos periféricos son sensibilizadas por

patógenos invasores. Los patógenos son reconocidos por TLRs o capturados por

endocitosis. La señal de TLR permite la maduración de las células dendríticas (CDs). Las CDs

maduras muestran una baja expresión de CCR5 y una alta expresión de CCR7, el cual puede

proveer cooperativamente CDs con la habilidad de salir de los tejidos y migrar dentro de los

tejidos linfoides. Simultáneamente, los patógenos capturados son procesados. Los

productos procesados son entonces presentados a las células T como complejos antígeno-

MHC. Las señales de TLR juegan un papel importante en la activación de células T clonales

por el aumento de la expresión de moléculas MHC y moléculas coestimulatorias. Los TLRs

pueden también regular la diferenciación de células T mediante la producción de citoquinas

proinflamatorias tales como IL-12. IL-12 puede instruir a las células T a diferenciarse en

células TH1. En consecuencia, el establecimiento de la inmunidad adaptativa es influenciada

por CDs estimuladas por TLR.

La diferenciación de células T es totalmente importante para el

establecimiento de la inmunidad adaptativa. Las células T pueden diferenciarse

en 2 distintos subgrupos, Th1 y Th2. Las infecciones bacterianas provocan

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principalmente respuestas de las células TH1, mientras que los alergenos o los

parásitos provocan respuestas de las células Th2. Las células Th1 secretan la

citoquina efectora interferon gamma (IFN-), que participa en la inmunidad

celular. Las células Th2 producen las citoquinas efectoras IL-4, IL-10 e IL-13

involucradas en la inmunidad humoral. La diferenciación en Th1 o Th2 puede

ser dirigida por células dendríticas (CD) dependiendo del subgrupo de células

dendríticas, de la etapa de maduración de CD o de CD en relación a células T.

La infección bacterial activa CD vía estimulación de TLR e induce

principalmente Th1 por medio de citoquinas como IL- 12. Por lo tanto CD

estimulatorias de TLR se ocupan directamente de la diferenciación de células T

hacia Th1, las CD pueden activar la diferenciación de células Th2 por la

estimulación de ciertos TLR en la infección por helmintos o ciertos microbios

[11].

Los TLR son cruciales no solo en la fase temprana de la infección

también en la unión entre la inmunidad innata y la adaptativa. Los TLR están

involucrados en múltiples actividades inmunoestimulatorias y se definen

como receptores auxiliares en el cuerpo.

TLR1, 2, 4 y 5 son expresados en las CDs inmaduras y sólo TLR3 se

expresa en células CDs maduras. Esto implica que TLR3 tienen una función

única. La caracterización del funcionamiento de los TLR3 en CDs permitirá

establecer una nueva función de los TLRs. Pero aún no queda claro si la

fagocitosis precede la activación mediada por TLR de las células de la

inmunidad innata. En el caso de los TLR9 el dinucleótido guanosina-fosfato-

citosina no metilado de DNA (CpG DNA), encontrado en infecciones por

bacterias; podría inducir la activación de la células inmunológicas innatas

después de la fagocitosis, CpG DNA es reconocido en el endosoma donde se

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localizan los TLR9. Por otra parte otros TLRs como TLR1, TLR2 y TLR4 son

expresados en la superficie celular, sugiriendo que los productos secretados de

manera natural de los patógenos son reconocidos antes de la fagocitosis. La

relación entre TLRs y la fagocitosis podría aclarar el mecanismo para

desencadenar la activación de la inmunidad innata [12].

Numerosos tipos celulares hematopoyéticos y no hematopoyéticos

responden a endotoxinas y muchas de estas células expresan TLR4, incluyendo

adipocitos, células epiteliales intestinales, fibroblastos y células endoteliales.

Los TLRs inicialmente se localizaron en todos los tejidos linfoides pero en los

leucocitos es donde se encuentran más altamente expresados [12] La

expresión del RNAm de TLR fue encontrado en monocitos, células B, células

dendríticas y células T [13]. La sensibilidad de respuesta celular a PAMPs es un

factor crítico para confirmar la expresión de los miembros de la familia TLR. Las

células B expresan débilmente TLR4 en relación a los macrófagos, que poseen

una fuerte sensibilidad a LPS y expresan RP105, que es otro miembro de la

familia TLR que coopera con TLR4 para conferir sensibilidad a LPS. La

expresión de TLR en células de la línea monocito/macrófago tiene un papel

importante en la modulación de la respuesta inflamatoria vía liberación de

citoquinas y la expresión de moléculas coestimulatorias. Por lo tanto la

expresión de TLR en sitios periféricos (así como en células inmunológicas que

migran a ellos), permite a los TLRs servir en el sistema innato en sitios de

invasión patógena.

Las células humanas endoteliales microvasculares (HMECs) expresan

TLR4 y responden al LPS, pero no expresen TLR2 y por lo que no responden a la

lipoproteína de Micobacterium tuberculosis de 19 kD.

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Las células dendríticas (CDs) son células presentadoras de antígeno, se

clasifican en células dendríticas derivadas de monocitos y células dendríticas

plasmacitoides. Las células dendríticas derivadas de monocitos (CD1s)

expresan TLR2 y TLR4 y la maduración de este subgrupo puede ser inducido

por lipoproteínas o LPS. Sin embargo las CD1s no responden a los CpG de ADN

no metilados [14,15]. En contraste las CDs plasmacitoides (pCD2s) las cuales

producen interferones y expresan TLR9, maduran en la presencia de CpG

ADNs, pero no con LPS [16]. La expresión y distribución de TLR en esas

poblaciones de CD en tejidos linfoides sustenta la hipótesis que el subgrupo

CD1 presenta un amplio campo de antígenos para células T.

La regulación de la expresión de TLR2 es sumamente interesante ya que

IL-4 actúa en la degradación o down regulation de la expresión de TLR,

sugiriendo que las respuestas inmunológicas adaptativas de Th2 inhiben la

activación de TLR. Por otra parte, la infección por Micobacterum avium causa

un incremento en la expresión de TLR2 en macrófagos, pero un decremento en

la expresión de TLR4, sugiriendo una regulación diferencial. Las células del

epitelio intestinal regulan la expresión de TLR en el lado basolateral de la célula

para responder a patógenos tales como Salmonella, mientras que se ignora al

comensal no invasivo Escherichia coli. La regulación de la expresión del gen TLR

es de vital importancia para el entendimiento de la diversidad de las

respuestas de TLR y de como TLR forma muchos componentes de señales y la

sensibilidad que se requiere para la expresión de un TLR en particular.

El fenómeno de tolerancia al LPS es considerado como el resultado de la

regulación de la expresión de TLR. En muchos grupos celulares se ha observado

un decremento transitorio en los niveles del ácido ribonucleico mensajero

(ARNm) de TLR4 cuando se estimula con LPS. Nomura y colaboradores

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reportaron [17] que la estimulación con LPS permite el incremento en la

expresión de TLR4/MD2 en la superficie celular así como el decremento

simultáneo de la producción de citoquinas. Tanto el péptido-glucano como IL-

1 trabajan a través de TLR2 y el receptor de IL-1 respectivamente, pero no

afectan la expresión de TLR4/MD2. Sin embargo, la tolerancia cruzada ha sido

reportada entre diferentes TLR, por ejemplo la activación de células con LPS

provoca una baja sensibilidad a lipoproteínas y viceversa [18]. Aunque en

algunos casos la tolerancia cruzada puede resultar en el decremento de la

expresión de TLR, en otros casos puede ser debido a la formación de

componentes de señales.

Dominio extracelular de los TLR.

Las proteínas ricas en leucina (LRR) poseen diversas funciones y

localización celular y están presentes en una gran variedad de organismos. En

la familia de pequeños proteoglicanos ricos en leucina (SLRP) de la matriz

extracelular, se han encontrado LRR intercaladas en la membrana celular como

la familia de receptores que responden a neurotrofina; anclados a la

membrana celular por medio de la unión a glucofosfo-inosítidos, como la

proteína conectina en Drosophila y en el citoplasma de la célula, por ejemplo

el inhibidor de ribonucleasa [19].

El dominio extracelular en los receptores tipo Toll presenta una región

rica en leucina (LRR), esta región está conformada por módulos cortos de

proteína formados de entre 20 a 29 aminoácidos, que se caracterizan por una

porción de residuos hidrofóbicos en las regiones extracelular, membranal y

citoplásmica.

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156

Un subgrupo de la superfamilia de LRR colinda con residuos de cisteína,

esta organización es una propiedad de proteínas adhesivas y de algunos

receptores; entre los que se incluyen a la proteína activadora RP105 presente

células B, que es una glucoproteína rica en leucina, así mismo el antígeno

oncofetal asociado a la metástasis 5T4, componentes de la glucoproteína en

plaqueta denominada complejo I6-V-IX, los receptores tipo Toll presentes en

Drosophila y la familia de TLRs en mamíferos [20].

Muchos miembros de la familia de LRR están involucrados en el proceso

de embriogénesis y desarrollo. La activación de los receptores Toll es un

mediador crítico de la embrioventralización de Drosophila, esta proteína se

caracteriza por presentar dominios LRR y está involucrada en el desarrollo de

la glia media y en el desarrollo del sistema nervioso [21].

Recientemente muchos miembros de la familia LRR han sido implicados

en el desarrollo y mantenimiento de la región neural en humanos entre los que

incluyen a homólogos Slit [21]. Por otra parte se ha observado que alteraciones

en el patrón de expresión de LRR conduce al desarrollo de enfermedades

neurodegenerativas.

La función precisa de los LRR no ha sido completamente esclarecida

aunque hay algunas evidencias que los asocian al establecimiento del contacto

célula-célula y a la interacción con ligandos. La proteína caoptina presente en

Drosophila está compuesta casi exclusivamente por LRR y se ha caracterizado

que funciona como un mediador de la adhesión de células heterotrópicas y en

sitios de interacción celular [22,23].

La activación de los TLR participa en la adhesión celular mediante la

modulación de señales extracelulares que conducen a la activación de otras

moléculas de adhesión en la superficie celular. Se ha demostrado que

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157

mutaciones en el dominio LRR, particularmente en el sitio que interactúa con

la membrana y en la que se encuentran los residuos de cisteína conduce a la

activación permanente de estos receptores [23].

La deleción completa de la porción extracelular de LRR de los receptores

tipo Toll conduce a un aumento de la función de los mismos, lo que sugiere

que la activación de señales de transducción de estos receptores está regulada

por el dominio extracelular. La cascada de transducción de señales activada

por la interacción de un ligando con su receptor tipo Toll también activa el

sistema de defensa antimicrobial no específico [24].

En insectos y mamíferos el reconocimiento de los patógenos es

mediado por un grupo de receptores denominados receptores de

reconocimiento de patógenos (PRR), los PRR identifican estructuras

moleculares conservadas (patrones moleculares asociados a patógenos,

PAMP), que se encuentran en algunos grupos de microorganismos [25] (Figura 4).

Por medio de los receptores PRR las células sintetizan péptidos

antimicrobianos y citoquinas efectoras que activan los componentes

adicionales del sistema inmunitario del huésped. Este sistema de inmunidad

innata también existe en los vertebrados.

Los PRR celulares se localizan en las células efectoras del sistema

inmunológico innato, un subgrupo de células que presentan antígenos y

estimulan la activación y diferenciación de linfocitos específicos. Por lo tanto

una señal recibida e interpretada por un mecanismo de defensa no específico y

no clonal es directamente mejorada por la respuesta inmunológica adaptativa.

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158

Figura 4. Representación esquemática de PAMPs.

Las bacterias Gram positivas muestran una capa espesa de

peptidoglucanos (PGN) en la pared celular. Los ácidos lipoteicoicos, ácidos

teicoicos, y lipoproteínas son también incluidas en esta pared celular. Las

bacterias Gram negativas tienen una delgada capa de PGN en su pared celular

comparadas con las bacterias Gram-positivas. La pared celular de la bacteria

Gram-negativa se caracteriza por la presencia de lipopolisacáridos (LPS) en la

superficie externa. Los LPS constan de un componente activo, la porción del

lípido A, y polisacáridos-O (antígeno O). Este último está expuesto fuera de la

superficie celular. Las porinas están implicadas en la formación de poros a

través de los cuales pasan pequeñas moléculas. En Micoplasma las capas de

una pared celular están al exterior pero las lipoproteínas y los lipopéptidos

están dentro en su membrana citoplasmática. Mycobacterium tuberculosis

presenta, una espesa capa hidrofóbica que contiene micolilarabinogalactano y

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159

trealosa-dimicolato, en adicción a una membrana citoplasmática y una capa de

PGN. El lipoarabinomanano es un componente de la pared celular asociado a

glucolípidos. Algunos de esos PAMPs muestran una fuerte actividad

inmunológica al actuar como ligandos de diferentes miembros de la familia

TLR.

Dominio citoplasmático IL-1R.

Existe una gran homología entre el dominio citoplasmático de los

receptores Toll de Drosophila y el receptor de interleucina-1 (IL1-R) de

mamíferos. Se ha demostrado así mismo que las moléculas que participan en

las vías de transducción de los receptores Toll son similares a las que se

utilizan cuando se activa IL1-R, por otra parte existen similitudes en los

sistemas de defensa de aves, mamíferos y plantas cuando se exponen a

diferentes patógenos [26].

Como es bien sabido, IL-1 es un regulador de las respuestas

inflamatoria e inmunológica y tiene efectos en casi todas células del cuerpo.

Más de 90 genes están regulados por IL-1, incluyendo genes de citoquinas,

receptores de citoquinas, factores de crecimiento, moléculas de adhesión,

componentes de la matriz celular y moléculas reactivas de la fase aguda de

infección. Un gran número de investigaciones se han enfocado en la

caracterización de la vía de transducción involucrada desde la activación del

receptor para IL-1 hasta la translocación del factor de transcripción NF-kB, el

cual es muy importante en las respuestas inmunológica e inflamatoria.

Se ha caracterizado que el sistema prototípico de IL-1R/NF-kB consta

de múltiples intermediarios que culminan en la translocación de NFkB al

núcleo y la subsecuente activación transcripcional de genes efectores. La ruta

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160

de señalización de IL1-R involucra el reclutamiento de la proteína adaptadora

MyD88, la cual une a IRAK e IRAK-2 que son dos cinasas de residuos

serina/treonina, estas cinasas posteriormente se asocian y activan a la

proteína adaptadora TRAF6, que a su vez se asocia con la proteína cinasa NIK.

NIK activa el complejo cinasa I-kB (IKK- y ), permitiendo la fosforilación y la

degradación de IkB y la liberación y translocación de NF-kB [26].

Las señales a través de los receptores Toll de Drosophila emplean una

cascada complementaria de homólogos de cinasas y factores de transcripción

a las que utilizan los mamíferos.

TRL en Mamíferos.

Se han descrito 10 distintos TLR en humanos y mamíferos pero se

considera que existen muchos más miembros de acuerdo a los análisis de

bancos genómicos. Cada TLR tiene una estructura característica: un dominio

extracelular o LRR y un dominio IL-1R intracelular [29].

Estas proteínas están involucradas en la respuesta inmunológica innata

en humanos, así como en la unión entre los sistemas inmunológicos innato y

adaptativo por otra parte se ha demostrado también que intervienen en el

proceso de desarrollo en mamíferos (figura 5).

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161

Figura 5. TLR4 y TLR9 pueden ejercer efectos biológicos similares a través de distintas rutas

de señales. Ambos TLR4 Y TLR9 pueden activar rutas de señales procedentes de MyD88.

Esta ruta de forma secuencial activa a IRAK y TRAF6 y permite la activación de NF-B y

MAPKs (no se muestran). Notablemente, TL4 pero no TLR9, puede activar NF-B y MAPKs

en una forma independiente de MyD88 y TIRAP/Mal de manera dependiente. La inducción

de citoquina en respuesta a los ligandos de TLR4 Y TLR9 es completamente dependiente de

MyD88. Ambas señales de TLR4 y TLR9 pueden inducir la regulación de moléculas

coestimulatorias y la actividad estimulatoria de células T. Sin embargo, estos efectos

difieren en sus requerimientos para MyD88; esto es, los efectos biológicos de TLR4 son

independientes de MyD88 mientras que los efectos de TLR9 son dependientes de MyD88.

Medzhitov [30] fue el primero en demostrar un gen Toll humano al que

se le denominó hReceptores tipo Toll o TLR-4. La transfección de ésta proteína

puede inducir la activación de NF-kB. NF-kB controla genes para las citoquinas

inflamatorias IL-1 , IL-6 y IL-8, así como la expresión de la molécula

coestimulatoria B7.1, la cual es requerida para la activación de células T.

Subsecuentemente se mostró que TLR4 puede activar la transcripción de genes

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162

mediadores de la inflamación a través de NF-kB y cinasa terminal jun-NH2

(JNK), incluyendo rutas que divergen de TRAF6.

La JNK (cinasa activada por el estrés, SAPK), suministra un mecanismo

alternativo para generar factores proinflamatorios a través de TLRs (TLR4,

TLR6), IL-1R y TNFR-1 (receptor del factor de necrosis tumoral).

Chaudhary y colaboradores [31,32] describieron dos Receptores tipo Toll

en humanos TIL3 (TLR5) y TIL4 (TLR2) incluyendo su localización cromosómica

y la distribución en los tejidos. Ambas proteínas son capaces de activar NF-kB

pero en un tipo específico de célula. La clonación y caracterización de 5

receptores tipo Toll muestran que TLR1 es homólogo a TIL, TLR2 es homólogo a

TIL4, TLR5 es homólogo a TIL3 y TLR4 es homólogo a Receptores tipo Toll [33]

TLR6 ha sido recientemente descrito y es muy similar a TLR1 (69% de

homología en aminoácidos) con una localización cromosomal similar. La

activación de TLR6 induce la translocación de NF-kB y la activación de la c-Jun

NH2 cinasa terminal (JNK) en un modo similar a TLR4. La distribución en tejidos

ha sido demostrada únicamente por RT-PCR, lo que sugiere que estas

moléculas tienen un bajo nivel de expresión (Tabla I).

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163

Tabla I Características de la Familia de Receptores TLR

Receptor Nombre alternativo

Localización cromosomal

Distribución por tejido Activación.

TLR1 TIL, rsc 786 4p14 ovario, bazo

TLR2 TIL4 4q32

(4q.3-32[8])

leucocitos, bazo,

pulmón, corazón,

cerebro, músculo,

fibroblastos gingivales

Activa NFkB

TLR3 ------- 4q35 leucocitos, bazo,

pulmón, corazón,

cerebro, músculo

Activa NFkB

TLR4 Receptores

tipo Toll

9q32-33 leucocitos, corazón y

placenta

Activa NFkB y

cinasa NH2

terminal de jun

TLR5 TIL3 1q33.3[9]

(1q41-42[8])

leucocitos, ovarios,

próstata, testículos

Activa NFkB

TLR6 --------- 4p timo, bazo, ovario,

pulmón

Activa NFkB y

cinasa NH2

terminal de jun

TLR7 cerebro y pulmón

TLR8 corazón, hígado y

pulmón

TLR9 hígado y pulmón

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164

El papel de los receptores tipo Toll en la respuesta de células de insectos

y mamíferos ha sido extensamente estudiada. Un mejor entendimiento de

cómo responden los mamíferos a la bacteremia es de gran importancia porque

una infección de bacterias gram-positivas, gram-negativas y otros organismos

microbianos resulta en aproximadamente en 70,000 muertes por año en los

Estados Unidos, cientos de esas muertes pueden ser atribuidas a esos

patógenos.

Dentro de las toxinas presentes en las bacterias gram-negativas se

encuentran los lipopolisacáridos (LPS) que requieren de la glucoproteína CD14

y el factor de asociación a LPS (LBP) y/o CD 14 soluble para las señales a través

del receptor celular.

Debido a que los receptores tipo Toll están involucrados en respuestas

inmunológicas primitivas, los receptores tipo Toll fueron los candidatos

idóneos como receptores a la respuesta a LPS en mamíferos. Algunos estudios

mostraron que las células de riñón no sensibles a LPS responden cuando se

transfectan con TLR-2.

Así mismo en células HEK293 son capaces de mostrar un incremento a la

sensibilidad a LPS al transfectar estas células tanto con TLR2 como con TLR4.

Sin embargo fibroblastos de ovario de ratón que no expresan TLR-2, pero si

presentan CD-14 responden al tratamiento con LPS. Por lo que Heine [32]

postuló que TLR2 es suficiente pero no necesario para la respuesta de los

mamíferos a la endotoxina lo que sugería que TLR4 era el receptor principal en

la respuesta a LPS. Esta propuesta se confirmó con la generación de un ratón

deficiente en TLR-4 que no respondía al tratamiento con LPS.

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165

Con relación a las infecciones por microorganismos gram-positivos, se ha

confirmado que el receptor TLR2 es requerido para la respuesta a

peptidoglucanos y ácido lipoteico en células HEK 293. Sin embargo la expresión

de TLR1 o TLR4 no da respuestas similares. Además, el efecto en la expresión

de TLR2 en células no es bloqueado por polimixina B, proteína que se une e

inactiva a LPS. Por otra parte la respuesta a estos componentes de las bacterias

gram-positivas involucran también a CD14 (similar a la respuesta a LPS), sin

embargo esto no requiere suero como en la respuesta a LPS.

Yoshimura [33] mostró resultados similares en donde la proteína TLR-2

está involucrada cuando se tratan los fibroblastos con Staphylococcus aureus y

antígenos de Streptococcus pneumonía. Las lipoproteínas y sus derivados son

conocidos como potentes activadores inflamatorios de neutrófilos, macrófagos

y células B y han sido implicados en la infección crónica.

Las lipoproteínas asociadas con las especies de Mycobacterium,

incluyendo Mycobacterium tuberculosis, son potentes estimuladores de IL-12

en macrófagos. IL-12 es un mediador clave de la respuesta inmune innata y los

resultados en la generación de linfocitos T-ayudadores tipo 1, los cuales son

requeridos para la eliminación de patógenos intracelulares tales como M.

tuberculosis. Brightbill mostró que TLR2 se requiere para la activación de

monocitos humanos (con producción de IL-12) por lipoproteínas. Underhill

mostró que los macrófagos sintetizan TNF- (importante en la formación de

granuloma y en la respuesta del huésped) a través de TLR2 cuando se tratan

con tres fracciones estructurales de la pared celular de M. tuberculosis. De la

misma manera las lipoproteínas de Borrelia burgdorferi, el agente causal de la

enfermedad de Lyme, han sido identificadas en promover la translocación

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166

nuclear de NF-kB con la producción de citoquina y de óxido nítrico/superóxido

(existen resultados similares en respuesta al tratamiento con Mycobacterium).

Hirschfierld (33) confirmó que TLR2 junto con CD14 incrementan las células del

glioma humano U373 que expresan TLR1, TLR3 y TLR4 pero no TLR2. Este

último pueden responder vigorosamente a LPS pero no a la lipoproteína OspA

de B. burgdorferi.

Aunque los estudios demuestran un requerimiento para TLRs en la

respuesta a patógenos microbianos, las funciones de cada uno de estos

receptores no ha sido completamente caracterizada.

Muchos de los estudios publicados involucran la transfección de líneas

celulares para que expresen diferentes TLR, sin embargo esto podría no ser

verdadero en procesos vivos. También se ha sugerido que quizá el complejo de

señales involucra a un conjunto de proteínas heterodiméricas (i.e. TLR

múltiples) similares al complejo IL-1R/IL-1Acp (proteína accesoria de IL-1).

Otros mediadores han sido implicados, incluyendo MD-2 (similar a la

interacción de MD-1 con el activador de células B RP105) el cuál podría estar

involucrado en la señal de LPS a través de TLR4.

La molécula adaptadora celular de TLR/IL-1R es MyD88 la cual es

requerida para la respuesta celular tanto de los componentes de paredes

celulares de bacterias gram-positivas como gram-negativas. Sin embargo

existen reportes que señalan que los receptores TLR4 y TLR9 activados por

distintos ligandos comparten la misma vía de transducción. Pero el receptor

TLR4 a través de una vía distinta puede inducir el desencadenamiento de la

misma respuesta biológica.

La células efectoras inmunológicas poseen diferentes combinaciones de

TLRs y posiblemente diferentes TLR son capaces de proveer un mecanismo

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167

para la discriminación patógena. TLR-2 se requiere para la identificación de

bacterias gram-postivas y levaduras. TLR4 es necesario para el reconocimiento

de las bacterias gram negativas (33). Estas conclusiones se obtuvieron a partir

del tratamiento con distintos glucolípidos lipoarabinomanano (LAM) y LPS. La

unión a estos ligandos a CD14 no es discriminatoria pero la subsecuente

activación celular se encontró que es específica a TLR. TLR2 es necesario para

el reconocimiento y respuesta a LAM y TLR4 para la activación por LPS.

Algunos autores señalan que defectos en la función del receptor tipo

Toll ha demostrado incrementar la susceptibilidad a la infección en Drosophila

y ratones. Mencionan así mismo que una posible alteración de TLR en cuanto

a su función o expresión juegan un papel importante en la enfermedad

humana. La variabilidad en la composición y función del receptor confiere el

incremento o decremento de la susceptibilidad a la infección. Por otra parte

una mejor comprensión de la cascada de traducción de los TLR podría

proporcionar información para nuevas terapias antimicrobiales.

Algunas investigaciones señalan que los TLR podrían ser importantes en

el desarrollo humano y en el mantenimiento de las funciones normales de los

organismos, por ejemplo miocitos cardiacos normales y disfuncionales

expresan diferentes TLR4. En ausencia de la infección el sistema mediador de

TLR podría estar involucrado en la fagocitosis de restos de células apoptóticas.

Esos descubrimientos fueron sustentados por un reporte que describe la

habilidad de la proteína de choque térmico de corazón humano (Hsp60) [34]

para actuar como un ligando endógeno para el complejo TLR4. Hsp60 es

usualmente retirado del interior celular donde funciona como una molécula

acompañante. Sin embargo Hsp60 es liberada durante un daño celular y

necrosis o cuando se transporta a la membrana plasmática durante las

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168

respuestas de los diferentes tipos de células. Por lo que se sugiere que Hsp60

funciona a través de TLR para activar la respuesta inflamatoria en el daño

celular. Hay evidencias que sugieren que la expresión alterada de TLR o de LRR

podría estar involucrada en la patología cardiaca, en enfermedades neuro-

degenerativas o en malignidades. Se ha propuesto que la notable conservación

de las rutas de señales de Receptores tipo Toll ha sido una presión evolutiva

para conservar y adaptar de forma eficiente sistemas que reconozcan y

transmitan señales lo que conduce a una rápida respuesta celular.

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172

Estos compuestos fueron descubiertos por el premio Nobel Szent-

György, quien en 1930 aisló de la cáscara del limón una sustancia, la citrina,

que regulaba la permeabilidad de los capilares. Los flavonoides se

denominaron en un principio vitamina P (por permeabilidad) y también

vitamina C2 (porque se comprobó que algunos flavonoides tenían propiedades

similares a la vitamina C) [36-40]. Sin embargo, el hecho de que los flavonoides

fueran vitaminas no pudo ser confirmado, y ambas denominaciones se

abandonaron alrededor de 1950.

Los flavonoides contienen en su estructura química un número variable

de grupos hidroxilo fenólicos y excelentes propiedades de quelación del hierro

y otros metales de transición, lo que les confiere una gran capacidad

antioxidante [41,42]. Por ello, desempeñan un papel esencial en la protección

frente a los fenómenos de daño oxidativo, y tienen efectos terapéuticos en un

elevado número de patologías, incluyendo la cardiopatía isquémica, la

aterosclerosis o el cáncer [43, 44].

Sus propiedades anti-radicales libres se dirigen fundamentalmente hacia

los radicales hidroxilo y superóxido, especies altamente reactivas implicadas en

el inicio de la cadena de peroxidación lipídica [45] y se ha descrito su capacidad

de modificar la síntesis de eicosanoides (con respuestas anti-prostanoide y

anti-inflamatoria), de prevenir la agregación plaquetaria (efectos

antitrombóticos) y de proteger a las lipoproteínas de baja densidad de la

oxidación (prevención de la placa de ateroma [ 43, 46-48].

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174

En función de sus características estructurales se pueden clasificar en:

1. Flavanos, como la catequina, con un grupo -OH en posición 3 del anillo C.

2. Flavonoles, representados por la quercitina, que posee un grupo carbonilo

en posición 4 y un grupo -OH en posición 3 del anillo C.

3. Flavonas, como la diosmetina, que poseen un grupo carbonilo en posición

4 del anillo C y carecen del grupo hidroxilo en posición C3.

4. Antocianidinas, que tienen unido el grupo -OH en posición 3 pero además

poseen un doble enlace entre los carbonos 3 y 4 del anillo C.

Características estructurales importantes para su función:

a) La presencia en el anillo B de la estructura catecol u O-dihidroxi

b) La presencia de un doble enlace en posición 2,3

c) La presencia de grupos hidroxilo en posición 3 y 5 [50].

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175

La quercitina presenta las tres características, mientras que la catequina

solo presenta la segunda y la diosmetina la primera (fig. 7).

Las propiedades ácido-base muestran que los radicales flavonoides son

neutros en un medio ácido (debajo de pH 3) y con una carga negativa a pH 7.

Las repercusiones de la carga negativa son sumamente importantes en

la evaluación del potencial antioxidante de los flavonoides:

1) El radical cargado negativamente no es probable que pase a través de la

membrana celular.

2) La reacción de los radicales flavonoides con la vitamina E, que es

termodinámicamente factible para algunos radicales flavonoides, tiene un

obstáculo adicional a causa de la repulsión electrostática entre el anión del

radical flavonoide y la membrana fosfolipídica cargada negativamente, donde

la vitamina E se incrusta.

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176

3) La oxidación de un solo electrón de los flavonoides por cualquier oxidante

tendrá una barrera entrópica, porque por lo menos dos protones se

intercambian en la reacción. Los protones pueden intercambiarse entre los

reactantes o con el solvente en el estado de transición, en este caso, la

interfase del enlace con hidrógeno debe tenerse en cuenta [51].

Tipos y fuentes de flavonoides

Los flavonoides se encuentran en frutas, verduras, semillas y flores, así

como en cerveza, vino, té verde, té negro y soja, los cuales son consumidos en

la dieta humana de forma habitual y también pueden utilizarse en forma de

suplementos nutricionales, junto con ciertas vitaminas y minerales.

Los flavonoides se encuentran también en extractos de plantas como

arándano, gingko biloba, cardo, mariano o crataegus. Desempeñan un papel

importante en la biología vegetal; así, responden a la luz y controlan los niveles

de las auxinas reguladoras del crecimiento y diferenciación de las plantas.

Otras funciones incluyen un papel antifúngico y bactericida, confieren

coloración, lo que puede contribuir a los fenómenos de polinización y tienen

una importante capacidad para fijar metales como el hierro y el cobre [52].

Síntesis, absorción y metabolismo

Su formación tiene lugar a partir de los aminoácidos aromáticos

fenilalanina y tirosina y también de unidades de acetato [53]. La fenilalanina y

la tirosina dan lugar al ácido cinámico y al ácido parahidroxicinámico [54], que

al condensarse con unidades de acetato, originan la estructura cinamol de los

flavonoides [55]. Posteriormente se forman los derivados glicosilados o

sulfatados.

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El metabolismo de los flavonoides es intenso y una parte importante se

excretan por la orina. La transformación de los flavonoides tiene lugar en dos

localizaciones: en primer lugar en el hígado, por medio de reacciones de

biotransformación de fase I en las que se introducen o exponen grupos

polares; en segundo lugar en el colon mediante reacciones de

biotransformación de fase II, en las que los microorganismos degradan los

flavonoides no absorbidos. La conjugación con el ácido glucurónico, sulfatos, o

glicina [56], parecen tener lugar tanto para los flavonoides como para sus

metabolitos procedentes del colon. Los conjugados, solubles en agua, pueden

excretarse por la orina [57].

Acción antioxidante de los flavonoides

La capacidad de los polifenoles vegetales para actuar como

antioxidantes en los sistemas biológicos fue ya reconocida en los años treinta

[58]; sin embargo, el mecanismo antioxidante fue ignorado en gran medida

hasta hace poco tiempo. El creciente interés en los flavonoides se debe a la

apreciación de su amplia actividad farmacológica. Pueden unirse a los

polímeros biológicos, tales como enzimas, transportadores de hormonas, y

ADN; quelar iones metálicos transitorios, tales como Fe2+, Cu2+, Zn2+, catalizar

el transporte de electrones, y depurar radicales libres [59].

Los criterios químicos para establecer la capacidad antioxidante de los

flavonoides [49], son:

— Presencia de estructura O-dihidroxi en el anillo B; que confiere una mayor

estabilidad a la forma radical y participa en la deslocalización de los electrones.

— Doble ligadura, en conjunción con la función 4-oxo del anillo C [59,60].

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— Grupos 3- y 5-OH con función 4-oxo en los anillos A y C necesarios para

ejercer el máximo potencial antioxidante.

Siguiendo estos criterios, el flavonoide quercetina es el que mejor, ya

que reúne los requisitos para ejercer una efectiva función antioxidante.

La función antioxidante de la quercitina muestra efectos sinérgicos con

la vitamina C. El ácido ascórbico reduce la oxidación de la quercitina, de

manera tal que combinado con ella permite al flavonoide mantener sus

funciones antioxidantes durante más tiempo.

Por otra parte, la quercitina protege de la oxidación a la vitamina E, con

lo cual también presenta efectos sinergizantes. Así, se ha demostrado que el

flavonoides inhibe la foto-oxidación de la vitamina E en la membrana celular

de las células sanguíneas en presencia de hematoporfirina como

fotosensibilizador [53].

Los flavonoides retiran oxígeno reactivo especialmente en forma de

aniones superóxidos, radicales hidroxilos, peróxidos lipídicos o hidroperóxidos.

De esta manera bloquean la acción deletérea de dichas sustancias sobre las

células. Sus efectos citoprotectores son, por ejemplo, bien patentes en

fibroblastos de la piel humana, queratinocitos, células endoteliales y ganglios

sensoriales cultivados en presencia de sulfoxina- utionina, un inhibidor

irreversible de la glutatión sintetasa [61-65].

Diversos flavonoides han mostrado su eficiencia para eliminar los

procesos de peroxidación lipídica del ácido linoleico o de los fosfolípidos de las

membranas, la peroxidación de los glóbulos rojos o la autooxidación de los

homogeneizados de cerebro (62, 63). Asimismo, se ha comprobado su potente

capacidad de inhibir in vitro la oxidación de las lipoproteínas de baja densidad

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(LDL) por los macrófagos y reducir la citotoxicidad de las LDL oxidadas [64, 65].

De hecho, las poblaciones que consumen productos ricos en flavonoides

estadísticamente presentan menores riesgos de afecciones cardiovasculares

[48].

En ratas se ha podido observar que la quercetina mejora la función

contráctil del ventrículo izquierdo y reduce la incidencia de trastornos de la

conducción cardíaca. El proceso se limita al área isquémica, protegiendo la

ultraestructura de las arterias coronarias, mejorando la circulación coronaria y

previniendo la formación de trombos intravasculares. Por otra parte también

se han demostrado efectos vasodilatadores en aorta aislada de ratas, efectos

antitrombóticos y disminución de las lesiones de reperfusión del miocardio

[46, 51]. Además, evitan el daño producido al endotelio vascular al prevenir la

sobrerregulación de mediadores inflamatorios (IL-8, MCP-1 y ICAM-1) a través

de la citocina proinflamatoria TNF-α [61, 66].

Asimismo, se ha puesto de manifiesto que inhibe la peroxidación lipídica

producida por el hierro y aumenta la concentración de glutatión en la mucosa

intestinal de ratas alimentadas durante tres días con este flavonoides.

En el hígado se ha descrito que la quercitina es capaz de inhibir la

activación de las células estrelladas así como la producción de óxido nítrico,

alterando vías de expresión de proteínas celulares [67] y en estudios in vitro se

ha comprobado que diversos flavonoides inhiben la expresión de la óxido

nítrico sintetasa y la formación de óxido nítrico en macrófagos estimulados por

LPS [68].

Además, flavonoides como la quercitina y el kaempferol son importantes

para el control de las concentraciones intracelulares de glutatión. Actuando a

nivel del gen de regulación, son capaces de aumentar el nivel en un 50%,

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induciendo el sistema antioxidante celular y contribuyendo así a la prevención

de enfermedades.

Los flavonoides protoantocianídicos pueden ser absorbidos por las

membranas celulares y protegerlas de la acción de los radicales libres. Tienen

la ventaja de ser liposolubles e hidrosolubles. Por eso, en contraste con otros

antioxidantes que no poseen esa doble cualidad, son capaces de atravesar la

barrera hematoencefálica y pueden proteger a las células cerebrales, que son

muy sensibles a las lesiones producidas por los radicales libres.

Además combaten la inflamación [65, 66] y las alergias y aumentan la

efectividad de las células natural killer del sistema inmunológico [65]. Muchos

de estos efectos antiinflamatorios y antialérgicos podrían explicarse a través de

su acción inhibidora sobre el factor de transcripción nuclear kappa B, activador

de muchas citocinas proinflamatorias. También ejercerían su acción

antiinflamatoria al inhibir las actividades enzimáticas del metabolismo del

ácido araquidónico por la vía de la 5-lipooxigenasa, así como por su actividad

antiproteolítica al inhibir algunas proteasas de la matriz.

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