Scielo RSS <![CDATA[Boletín médico del Hospital Infantil de México]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=1665-114620170003&lang=en vol. 74 num. 3 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[Clinical Proteomics in Mexico: where do we stand?]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-11462017000300173&lng=en&nrm=iso&tlng=en <![CDATA[Mitochondrial proteomic profile of complex IV deficiency fibroblasts: rearrangement of oxidative phosphorylation complex/supercomplex and other metabolic pathways]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-11462017000300175&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: Background: Mitochondriopathies are multisystem diseases affecting the oxidative phosphorylation (OXPHOS) system. Skin fibroblasts are a good model for the study of these diseases. Fibroblasts with a complex IV mitochondriopathy were used to determine the molecular mechanism and the main affected functions in this disease. Methods: Skin fibroblast were grown to assure disease phenotype. Mitochondria were isolated from these cells and their proteome extracted for protein identification. Identified proteins were validated with the MitoMiner database. Results: Disease phenotype was corroborated on skin fibroblasts, which presented a complex IV defect. The mitochondrial proteome of these cells showed that the most affected proteins belonged to the OXPHOS system, mainly to the complexes that form supercomplexes or respirosomes (I, III, IV, and V). Defects in complex IV seemed to be due to assembly issues, which might prevent supercomplexes formation and efficient substrate channeling. It was also found that this mitochondriopathy affects other processes that are related to DNA genetic information flow (replication, transcription, and translation) as well as beta oxidation and tricarboxylic acid cycle. Conclusions: These data, as a whole, could be used for the better stratification of these diseases, as well as to optimize management and treatment options.<hr/>Resumen: Introducción: Las mitocondriopatías son enfermedades multisistémicas que afectan el funcionamiento de la fosforilación oxidativa (OXPHOS). Un buen modelo de estudio para estas enfermedades es el cultivo primario de fibroblastos. En este trabajo se utilizaron fibroblastos con mitocondriopatía del complejo IV para determinar cuáles son las principales funciones afectadas en esta enfermedad. Métodos: Se realizaron cultivos primarios de fibroblastos para corroborar el fenotipo de la enfermedad. Las mitocondrias se aislaron de estas células y se extrajo su proteoma para su identificación. Las proteínas identificadas se validaron con la base de datos de MitoMiner. Resultados: Los fibroblastos conservaron el fenotipo de la enfermedad que incluye un defecto del complejo IV. El proteoma mitocondrial de estas células mostró que las proteínas más afectadas pertenecen al sistema de OXPHOS, principalmente los complejos que forman supercomplejos o respirosomas (I, III, IV y V). El defecto en el complejo IV al parecer se debió a problemas de ensamblaje que pueden evitar la formación de los supercomplejos y la eficiente canalización de sustratos. También se observó que esta mitocondriopatía afecta otros procesos relacionados con el flujo de información genética del DNA (replicación, transcripción y traducción), así como con la beta oxidación y el ciclo de los ácidos tricarboxílicos (TCA). Conclusiones: En conjunto, estos datos podrían utilizarse para una mejor clasificación de estas enfermedades, así como para la optimización de las opciones de manejo y tratamiento. <![CDATA[Proteomic changes in a childhood acute lymphoblastic leukemia cell line during the adaptation to vincristine]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-11462017000300181&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: Introduction: Relapse occurs in approximately 20% of Mexican patients with childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL). In this group, chemoresistance may be one of the biggest challenges. An overview of complex cellular processes like drug tolerance can be achieved with proteomic studies. Methods: The B-lineage pediatric ALL cell line CCRF-SB was gradually exposed to the chemotherapeutic vincristine until proliferation was observed at 6 nM, control cells were cultured in the absence of vincristine. The proteome from each group was analyzed by nanoHPLC coupled to an ESI-ion trap mass spectrometer. The identified proteins were grouped into over-represented functional categories with the PANTHER classification system. Results: We found 135 proteins exclusively expressed in the presence of vincristine. The most represented functional categories were: Toll receptor signaling pathway, Ras Pathway, B and T cell activation, CCKR signaling map, cytokine-mediated signaling pathway, and oxidative phosphorylation. Conclusions: Our study indicates that signal transduction and mitochondrial ATP production are essential during adaptation of leukemic cells to vincristine, these processes represent potential therapeutic targets.<hr/>Resumen: Introducción: Aproximadamente el 20% de los pacientes mexicanos con leucemia linfoblástica aguda (LLA) infantil presentan recaídas. En este grupo, la quimiorresistencia es uno de los principales desafíos. Los estudios proteómicos pueden dar un panorama general de procesos celulares complejos como la tolerancia a fármacos. Métodos: La línea celular de LLA de linaje B, CCRF-SB, fue expuesta de manera gradual al fármaco quimioterapéutico vincristina hasta observar proliferación celular en presencia de 6 nM, como control se cultivaron células en ausencia del fármaco. Se analizó el proteoma de cada grupo mediante nanoHPLC acoplado a un espectrómetro de masas de tipo trampa de iones. Las proteínas identificadas se agruparon en categorías funcionales sobre-representadas con el sistema de clasificación PANTHER. Resultados: Encontramos 135 proteínas expresadas exclusivamente en presencia de vincristina. Las categorías funcionales más representadas fueron la señalización asociada a los receptores tipo Toll, señalización dependiente de Ras, activación de células B y T, mapa de señalización CCKR, señalización mediada por citoquinas y la fosforilación oxidativa. Conclusiones: Nuestro estudio indica que la transducción de señales y la producción de ATP mitocondrial son procesos esenciales durante la adaptación de células leucémicas a vincristina por lo que estos procesos representan potenciales blancos terapéuticos. <![CDATA[Characterization of Cry toxins from autochthonous <em>Bacillus thuringiensis</em> isolates from Mexico]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-11462017000300193&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: Background: Chemical pesticides, widely used in agriculture and vector-borne disease control, have shown toxic effects on the environment and the people in contact with them. Bacillus thuringiensis is a widely used bacterium for alternative and safer control of insect pests. Its toxins are specific for insects but innocuous for mammals and may be used as powerful adjuvants when applied with vaccines. The objective of this work was to characterize some autochthonous B. thuringiensis strains, which could be used for the control of a local pest (Diatraea considerata Heinrich) that affects sugar cane crops in Sinaloa, Mexico. Also, to evaluate these strains as a source of Cry toxins, which may be used in the future as adjuvants for some vaccines. Methods: Eight strains from field-collected dead insects were isolated. These were microbiologically identified as B. thuringiensis and confirmed by amplification and sequencing of 16S rDNA. Bioassays were performed to evaluate their pathogenicity against D. considerata, and Cry toxins were identified by proteomic analyses. Results: An increased mortality among larvae infected with strain Bt-D was observed, and its toxin was identified as Cry1Ac. Conclusions: The observed data showed that the selected strain was pathogenic to D. considerata and seemed to produce Cry1Ac protein, which has been reported as an adjuvant in different types of immunization.<hr/>Resumen: Introducción: Los pesticidas químicos, ampliamente usados en agricultura y en el control de vectores transmisores de enfermedades, han mostrado efectos tóxicos sobre el medio ambiente y las personas expuestas a ellos. Bacillus thuringiensis es una bacteria ampliamente utilizada como una alternativa segura y eficaz en el control biológico de plagas agrícolas. Sus toxinas son específicas de insectos, pero inocuas para mamíferos, e incluso poseen gran potencial para ser usadas como adyuvantes en vacunas. El objetivo de este trabajo fue caracterizar cepas autóctonas de B. thuringiensis con efectividad contra el gusano barrenador (Diatraea considerata Heinrich) de la caña de azúcar en cultivos del estado de Sinaloa, México, y como fuente de proteínas Cry, con potencial de utilizarse como adyuvantes en vacunas. Métodos: Se lograron aislar ocho cepas a partir de insectos muertos en campos agrícolas, las cuales fueron identificadas microbiológicamente como B. thuringiensis, lo que se confirmó por amplificación y secuenciación del 16S rDNA. La efectividad de los aislados para el control del gusano barrenador fue evaluada mediante bioensayos y las toxinas Cry fueron identificadas por análisis proteómico. Resultados: Se observó una mortalidad elevada en las larvas infectadas con las cepas de estudio. Particularmente, la cepa Bt-D, de la cual el análisis molecular mostró que posee una toxina tipo Cry1Ac. Conclusiones: Los resultados mostraron que la cepa Bt-D posee un elevado potencial patogénico hacia D. considerata y produce la proteína Cry1Ac, de la cual existen reportes de su aplicación como adyuvante en diferentes formas de inmunización. <![CDATA[Displacers improve the selectivity of phosphopeptide enrichment by metal oxide affinity chromatography]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-11462017000300200&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: Background: A key process in cell regulation is protein phosphorylation, which is catalyzed by protein kinases and phosphatases. However, phosphoproteomics studies are difficult because of the complexity of protein phosphorylation and the number of phosphorylation sites. Methods: We describe an efficient approach analyzing phosphopeptides in single, separated protein by two-dimensional gel electrophoresis. In this method, a titanium oxide (TiO2)-packed NuTip is used as a phosphopeptide trap, together with displacers as lactic acid in the loading buffer to increase the efficiency of the interaction between TiO2 and phosphorylated peptides. Results: The results were obtained from the comparison of mass spectra of proteolytic peptides of proteins with a matrix-assisted laser desorption-ionization-time of flight (MALDI-TOF) instrument. Conclusions: This method has been applied to identifying phosphoproteins involved in the symbiosis Rhizobium etli-Phaseolus vulgaris.<hr/>Resumen: Introducción: Un proceso clave en la regulación celular es la fosforilación de proteínas, que se lleva a cabo por cinasas y fosfatasas. Sin embargo, los estudios de fosfoproteómica son difíciles debido a la complejidad de la fosforilación proteica y el número de sitios de fosforilación. Métodos: En el presente trabajo se describe una eficiente estrategia metodológica para analizar fosfopéptidos de proteínas separadas mediante electroforesis bidimensional. En este método, una columna con microesferas de dióxido de titanio (TiO2/NuTip) se utilizó para atrapar los fosfopéptidos en la superficie del TiO2 previamente empacado en una punta. El uso de desplazadores en el buffer de carga, como el ácido láctico, mejoró significativamente la selectividad. Resultados: Los resultados se obtuvieron mediante la comparación de los espectros de masas de péptidos proteolíticos de proteínas analizados utilizando un instrumento de desorción/ionización láser asistida por matriz-tiempo de vuelo (MALDI-TOF). Conclusiones: Este método se ha aplicado para la identificación de fosfoproteínas involucradas en la simbiosis del Rhizobium etli con Phaseolus vulgaris. <![CDATA[The dawn and the first twenty-five years of proteomics in Mexico: a personal chronicle]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-11462017000300208&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: This review does not aim to be an up-to-date of proteomics in Mexico; it simply tries to trace its development, exposing the story of the researchers, laboratories and some institutions that have contributed to the establishment and development of this science in Mexico.<hr/>Resumen: Esta revisión no pretende cubrir el panorama actual de la proteómica en México, simplemente intenta describir su nacimiento y desarrollo, exponiendo la historia de algunos investigadores, laboratorios e Instituciones que han contribuido al establecimiento y crecimiento de esta ciencia en México. <![CDATA[MALDI imaging: beyond classic diagnosis]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-11462017000300212&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: Mass spectrometry has been the focus of technology development and application for imaging for several decades. Imaging mass spectrometry using matrix-assisted laser desorption ionization is a new and effective tool for molecular studies of complex biological samples such as tissue sections. As histological features remain intact throughout the analysis of a section, distribution maps of multiple analytes can be correlated with histological and clinical features. Spatial molecular arrangements can be assessed without the need for target-specific reagents, allowing the discovery of diagnostic and prognostic markers of different cancer types and enabling the determination of effective therapies.<hr/>Resumen: La espectrometría de masas ha sido el foco de atención del desarrollo y aplicación de tecnología para imagenología por varias décadas. La imagenología por espectrometría de masas utilizando ionización por desorción láser asistida por matriz es una herramienta novedosa y efectiva para el estudio molecular de muestras biológicas complejas como los cortes de tejidos. Ya que las características histológicas se mantienen intactas durante el análisis de una sección, pueden correlacionarse mapas de distribución de múltiples analitos con características clínicas e histológicas. Los arreglos moleculares espaciales pueden evaluarse sin la necesidad de reactivos específicos para el blanco, lo que permite el descubrimiento de marcadores pronósticos y diagnósticos de diferentes tipos de cáncer y permite la determinación de terapias efectivas. <![CDATA[Omics-based biomarkers: current status and potential use in the clinic]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-11462017000300219&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: In recent years, the use of high-throughput omics technologies has led to the rapid discovery of many candidate biomarkers. However, few of them have made the transition to the clinic. In this review, the promise of omics technologies to contribute to the process of biomarker development is described. An overview of the current state in this area is presented with examples of genomics, proteomics, transcriptomics, metabolomics and microbiomics biomarkers in the field of oncology, along with some proposed strategies to accelerate their validation and translation to improve the care of patients with neoplasms. The inherent complexity underlying neoplasms combined with the requirement of developing well-designed biomarker discovery processes based on omics technologies present a challenge for the effective development of biomarkers that may be useful in guiding therapies, addressing disease risks, and predicting clinical outcomes.<hr/>Resumen: En los últimos años, el uso de las tecnologías ómicas de alta densidad de datos ha permitido el rápido descubrimiento de posibles biomarcadores. Sin embargo, esto no ha tenido un impacto notable en la clínica ya que se han implementado muy pocos de esos biomarcadores. En el presente documento se describe el potencial de las tecnologías ómicas en el desarrollo de nuevos biomarcadores. Con el objetivo de dar a conocer un panorama general de la situación actual, se comentan algunos ejemplos ilustrativos de biomarcadores genómicos, transcriptómicos, proteómicos, metabolómicos y microbiómicos en el campo de la investigación en oncología. Asimismo, se señalan algunas de las recomendaciones que se han propuesto para acelerar su validación e implementación, y se comenta sobre cómo la complejidad inherente a las enfermedades se combina con la complejidad de las tecnologías ómicas, de tal modo que el desarrollo de biomarcadores predictivos, pronósticos y diagnósticos eficientes plantea retos importantes. <![CDATA[Omics techniques and biobanks to find new biomarkers for the early detection of acute lymphoblastic leukemia in middle-income countries: a perspective from Mexico]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-11462017000300227&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: Acute lymphoblastic leukemia (ALL) affects the quality of life of many children in the world and particularly in Mexico, where a high incidence has been reported. With a proper financial investment and with well-organized institutions caring for those patients, together with solid platforms to perform high-throughput analyses, we propose the creation of a Mexican repository system of serum and cells from bone marrow and blood samples derived from tissues of pediatric patients with ALL diagnosis. This resource, in combination with omics technologies, particularly proteomics and metabolomics, would allow longitudinal studies, offering an opportunity to design and apply personalized ALL treatments. Importantly, it would accelerate the development of translational science and will lead us to further discoveries, including the identification of new biomarkers for the early detection of leukemia.<hr/>Resumen: La leucemia linfoblástica aguda (LLA) afecta la calidad de vida de una gran cantidad de individuos en edad pediátrica en todo el mundo; particularmente en México, donde se ha reportado una alta incidencia. Con un apropiado fondo de inversión financiera, así como instituciones adecuadamente organizadas al cuidado de los pacientes con LLA, en conjunto con plataformas sólidas para llevar a cabo análisis globales y de alto rendimiento, se propone la creación de un repositorio para la conservación de suero y células provenientes de médula ósea y sangre derivadas de pacientes pediátricos con LLA al diagnóstico. Estos recursos, en combinación con las tecnologías ómicas, en particular la proteómica y la metabolómica, podrían permitir el establecimiento de estudios longitudinales y ofrecer una oportunidad para el diseño y aplicación de tratamientos personalizados para la LLA. Esta estrategia permitiría acelerar el desarrollo de la ciencia traslacional, favoreciendo el hallazgo de importantes descubrimientos, incluyendo la identificación de nuevos biomarcadores para la detección temprana de la leucemia. <![CDATA[Proteomics: a tool to develop novel diagnostic methods and unravel molecular mechanisms of pediatric diseases]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-11462017000300233&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: Proteomics is the study of the expression of changes and post-translational modifications (PTM) of proteins along a metabolic condition either normal or pathological. In the field of health, proteomics allows obtaining valuable data for treatment, diagnosis or pathophysiological mechanisms of different illnesses. To illustrate the aforementioned, we describe two projects currently being performed at the Instituto Nacional de Pediatría: The immuno-proteomic study of cow milk allergy and the Proteomic study of childhood cataract. Cow’s milk proteins (CMP) are the first antigens to which infants are exposed and generate allergy in some of them. In Mexico, the incidence of CMP allergy has been estimated at 5-7%. Clinical manifestations include both gastrointestinal and extra-gastrointestinal symptoms, making its diagnosis extremely difficult. An inappropriate diagnosis affects the development and growth of children. The goals of the study are to identify the main immune-reactive CMP in Mexican pediatric population and to design more accurate diagnostic tools for this disease. Childhood cataract is a major ocular disease representing one of the main causes of blindness in infants; in developing countries, this disease promotes up to 27% of cases related to visual loss. From this group, it has been estimated that close to 60% of children do not survive beyond two years after vision lost. PTM have been pointed out as the main cause of protein precipitation at the crystalline and, consequently, clouding of this tissue. The study of childhood cataract represents an outstanding opportunity to identify the PTM associated to the cataract-genesis process.<hr/>Resumen: La proteómica estudia los cambios de expresión y post-traduccionales (PTM) de las proteínas durante una condición metabólica normal o patológica. En el campo de la salud, la proteómica permite obtener datos útiles para el tratamiento, diagnóstico o en la fisiopatología de diferentes enfermedades. Para ilustrar lo anterior, describimos dos proyectos realizados en el Instituto Nacional de Pediatría: El estudio inmunoproteómico de la alergia a la leche y el estudio proteómico de la catarata infantil. Las proteínas de leche bovina (PLB) son los primeros antígenos a los que se exponen los infantes y un porcentaje de ellos generará alergias. En México, se estima que la incidencia de alergias a las PLB es del 5-7%. Las manifestaciones clínicas incluyen tanto síntomas gastrointestinales como extra-gastrointestinales, dificultando su diagnóstico. Un mal diagnóstico afecta el desarrollo y crecimiento del infante. Los objetivos del estudio son identificar las principales PLB inmunoreactivas en población infantil mexicana y diseñar herramientas diagnósticas más precisas para esta patología. La catarata infantil es una enfermedad ocular que representa una de las causas principales de ceguera infantil; en países subdesarrollados genera cerca del 27% de casos relacionados con pérdida visual. De este grupo, se estima que cerca del 60% de los infantes no sobreviven más allá de los dos años después de perder la visión. Se señala a las PTM como las responsables de la precipitación de proteínas del cristalino y, por tanto, de su opacidad. El estudio de la catarata infantil representa una oportunidad para identificar las PTM vinculadas con la cataratogénesis.