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MODULACIÓN ENDÓGENA Y EXÓGENA DE LA RESPUESTA CELULAR RADIOINDUCIDA (2ª Parte)

Responsable: PEDRO ROSENDO MORALES RAMIREZ

Objetivos:

El objetivo de este proyecto es estudiar la modulación endógena y exógena de la respuesta celular al efecto de las radiaciones.

Tratamientos que permiten obtener cromosomas más adecuados para el estudio topológico de ocurrencia de intercambios en las cromátidas hermanas (ICH)

Antecedentes:

Este proyecto se enmarca en la línea de desarrollo institucional “Radiobiología y Genética” y es la continuación de la línea de investigación sobre el “Efecto de las radiaciones y agentes químicos sobre la genética celular”. La respuesta celular al daño producido por las radiaciones, está determinada por una serie de procesos biológicos endógenos y por algunos factores de origen exógeno. Entre los endógenos, se pueden incluir todas las características estructurales y funcionales que confieren a la célula resistencia o sensibilidad a las radiaciones. Entre éstas, está la ploidía, la cual no siendo un mecanismo de resistencia a las radiaciones, confiere resistencia a la célula por la posibilidad de compensar en el caso de la mutación en algún gene. Todos los procesos de reparación del ADN constituyen ejemplos de factores cuya eficiencia determina el grado de radioresistencia a la célula. Adicionalmente, la inducibilidad de estos procesos puede jugar un papel determinante en su importancia relativa. Un ejemplo de esto es la respuesta adaptativa, que involucra mecanismos como la inducción de las enzimas relacionadas con la respuesta al estrés oxidativo (1) o las enzimas responsables de la reparación del daño inducido al ADN (2). Un mecanismo genético adicional, implica la mutación y selección de células que de alguna manera resultan más resistentes a las radiaciones. La ocurrencia de este mecanismo se ha evidenciado en el humano por el aumento en la resistencia de las células tumorales sometidas a la radioterapia (3). En estos casos, el mecanismo incluye estrategias que alteran procesos biológicos relacionados o no con la acción específica de la radiación, pero que de una u otra manera determinan un aumento en la resistencia a sus efectos (4)

Por otra parte, la respuesta de la célula puede ser modulada por la administración de agentes exógenos cuya presencia le confiere mayor resistencia a la célula o estimula su capacidad de respuesta (5); o la hacen más sensible o más ineficiente para responder a la acción de las radiaciones (6). Esta última alternativa se puede ejemplificar con agentes que radiosensibilizan a las radiaciones  y que se han empleado en la radioterapia (7).

Referencias

1. Morales-Ramírez, P. y Mendiola-Cruz, M.T. Kinetics of the early adaptive response to gamma rays: Induction of a cellular radioprotective mechanism in murine leukocytes in vivo. Bioscience Reports. 24 (2005) 609-616.

2. Ikushima T, Aritomi H, Morisita J: Radioadaptive response: Efficient repair of radiation-induced DNA damage in adapted cell. Mutat. Res.  1996; 358:193-198.

3. Khodarev, N.N., Beckett, M., Labay, E. Darga, T., Roizman, B., Wechselbaum, R.R. STST1 is overexpressed in tumors selected for radioresistance and confers protection from radiation in transduced sensitive cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004 101 (2004) 1714-1719.

4. Moeller, B.J., Cao, Y., Li, C.Y. y Dewhirst, M.W. Radiation activates H1F-1 to regulate vascular sensitivity in tumor: role of reoxygenation, free radicals, ans stress granules. Cancer Cell 5 (2004) 429-441.

5. Morales-Ramírez, P., Mendiola-Cruz, M.T. y Cruz-Vallejo, V. Effect of vitamin C or b-carotene on SCE induction by gamma rays in radio-sensitized murine bone marrow cells in vivo. Mutagenesis. 13 (1998) 139-144.

6. Castro Kreder, N., Van Bree, C., Franken, N.A. y Haveman, J. Chromosome aberrations detected by FISH and correlation with cell survival alter radiation at various dose-rates and alter bromodeoxyuridine radiosensitization. Unt. J. Radiat. Biol. 78 (2002) 203-210.

7. Li, Y. Owusu, A. y Lehnert, S. Treatment of intracraneal rat glioma model with implant of radiosensitizer and biomudulator drug combined with external beam radiotherapy. Int. J. Radiat. Oncol Biol. Phys. 58 (2004) 519-527.

Beneficios:

Contribuir al conocimiento respecto a las formas como se modula el efecto de la acción de las radiaciones sobre la célula.

Logros Obtenidos:

I. Se estableció un  protocolo experimental que permite tener un número alto de cromosomas prometafásicos, en un modelo in vivo de células de la glándula salival de ratón inducida a dividirse mediante la administración de isoproterenol.

II. Se determinó que la epigalocatequina galato  es radioprotectora determinada en leucocitos de sangre periférica de ratón in vivo, y que la mayor eficiencia se logra a los 15 min después de su administración

III. Se estableció el efecto radioprotector del metil galato al daño causado por 0.25 Gy de radiación en normoblastos de ratón in vivo, los datos indican que hay mayor efectividad a la exposición a dosis bajas de radiación.

IV. Se determinó con respecto a la acción del péptido TAT sobre la internalización del radiofármaco 99mTc-N2S2-TAT(49-57)-Lys3-BN, que este péptido aumenta significativamente la internalización y por lo tanto su posible efectividad terapéutica ya que incrementó el daño en el ADN de linfocitos, aunque sería conveniente en un futuro establecer en qué grado afecta la órgano-especificidad.

PRODUCTOS

ARTICULOS EN REVISTAS EXTRANJERAS

Morales-Ramírez P, Vallarino-Kelly T, Cruz-Vallejo VL. Effect of O6-chloroethylguanine DNA lesions on the kinetics and mechanism of micronucleus induction in vivo. Environ Mol Mutagen. 2010 Apr;51(3):236-42.

E. Morales-Ávila, G. Ferro-Flores, T. Vallarino-Kelly and P. Morales-Ramírez. Radiosensitization of Murine Normoblasts In Vivo by Bromodeoxyuridine to the Genotoxicity and Cytotoxicity of the Bone-Seeking Radiopharmaceutical 153Sm-EDTMP.  Radiat Res. 2010 Mar;173(3):386-91.

INFORMES TECNICOS

Virginia Leticia Cruz, Vallejo Pedro Morales Ramírez, Teresita Vallarino Kelly. EFECTO RADIOPROTECTOR DE LA EPIGALOCATEQUINA GALATO EN LEUCOCITOS DE SANGRE PERIFERICA DE RATÓN IN VIVO. INFORME TÉCNICO CIENTÍFICO GCB/002/2010. Diciembre 20010.

Rodríguez Reyes Regina Guadalupe, Espinoza Castillo Diana Fernanda y Morales Ramírez Pedro. Desarrollo de un protocolo para optimizar el análisis de Prometafases en glándula salival de ratón. Informe Técnico Científico. GB/006/2010. Diciembre de 2010.

González-Beltrán F. y Morales-Ramírez, P. EFECTO RADIOPROTECTOR DEL METIL GALATO DETERMINADO MEDIANTE LA FRECUENCIA DE EPC-MN EN SANGRE PERIFERICA DE RATON IN VIVO. PARTE I.   Informe Técnico Científico. GCB/006/2010. Diciembre de 2010

TESIS DE MAESTRIA

Myrna Alejandra Luna Gutiérrez.  Evaluación de la cinética de internalización del radiofármaco 99mTc-N2S2-TAT(49-57)-Lys3-BN con fines diagnósticos,  empleando el ensayo cometa. Tesis de Maestría en Ciencias Químicas. UAEMex. Examen 27 de enero 2011.


Última modificación
31/03/2014 por Tonatiuh Rivero Gutiérrez

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