Accion de Fármacos

La base actual del tratamiento para la infección por VIH es utilizar fármacos que impidan la acción de las enzimas del VIH. Los más conocidos y disponibles son los que actúan sobre la Transcriptasa y la Proteasa. Actualmente también está disponibles medicamentos que inhiben la fusión del virus y que, por tanto, impiden la entrada en la célula.

Pero el VIH pasa por diferentes etapas en su vida, desde la entrada en la célula humana hasta la liberación de nuevas partículas del virus en el torrente sanguíneo que luego infectan a otras células. Es lo que se conoce como ciclo vital virus.

Así, los fármacos se dividen en función de la fase que inhiben. Conocer las clases de fármacos y en qué ciclo de la vida del virus actúan no es una información que el paciente deba conocer, aunque le ayudará para comunicarse con su médico Los medicamentos se agrupan por categorías.

1. Entrada en la célula CD4 o inhibidores de la entrada

Se trata de fármacos que dificultan o impiden la unión del VIH a las proteínas por las que el VIH tiene gran afinidad. Los inhibidores dificultar el anclaje del virus a la célula y, con ello, impiden que la membrana de la proteína se vuelve permeable al virus. Si el virus no consigue su objetivo de introducirse en la célula, no puede reproducirse y su ciclo vital se detiene. Aún no existen inhibidores totales que impidan por completo la unión pero las compañías farmacéuticas siguen trabajando en ello.

Podemos apreciar como ciertos inhibidores impiden la unión entre el virus y los receptores de la célula hospedadora.

En la actualidad sólo está disponible un único fármaco de estas características. Su aplicación se realiza en combinación con los fármacos que inhiben las distintas enzimas del virus. A diferencia del resto de antirretrovirales, que se administran por vía oral (cápsulas, comprimidos, pastillas) este fármaco se administra en forma de inyecciones, por vía subcutánea. El fármaco enfuvirtida (o T-20) está totalmente probado.

2. Inhibidores de la transcriptasa inversa

Estos inhibidores actúan sobre la enzima (proteína) transcriptasa inversa y su función es impedir que ésta lea y traduzca el ARN viral y lo convierta en ADN. De esta manera, si no se traduce el material genético, la célula no podrá intentarlo y se imposibilitará el resto del proceso, la producción de partículas virales y su maduración.

En este video se aprecia que existen dos tipos de inhibidores de transcriptasa los cuales impiden que el material genético del virus pase a ser ADN.

Existen dos tipos de inhibidores de la transcriptasa inversa en función de cómo están compuestos y de la manera en la que bloquean a la transcriptasa inversa.

* Los Análogos de Nucleósido (ITIAN): fueron la primera familia de fármacos antirretrovirales que se desarrolló a finales de los años 80. Estos se insertan en la cadena del ADN en crecimiento y evita que la cadena se siga formando.

* Los no Análogos de Nucleósido (ITINAN): estos inhibidores detiene el proceso pero lo hacen mediante la unión directa de la enzima transcriptasa inversa, impidiéndole realizar su trabajo.

Existe un nuevo tipo de inhibidor basado en una estructura similar a las de los ITIAN, los Análogos de Nucleótido. Éstos actúan en otro lugar de la enzima y del ARN viral de manera que su actuación es complementaria y su unión es más eficiente frente al virus.

3. Inhibidores de la Integrasa

Estos fármacos actúan sobre la enzima responsable de la integración del material genético viral (ya traducido a ADN por la transcriptasa inversa) en el material genético de la célula infectada.

Aqui podemos apreciar como se impiela la union del ADN vírico con el ADN de la célula.

4. Inhibidores de la Proteasa (IP)

Estos fármacos actúan sobre la enzima proteasa, que es la responsable del moldeado y ensamblaje de las distintas partes del virus que se producen en la célula siguiendo las instrucciones del ARN viral transcrito a ADN por la Transcriptas Los IP bloquean la fase más tardía del ciclo vital del virus en la que las proteínas creadas a partir del ADN viral se rompen para crear nuevas partículas virales.

En este video apreciamos como los inhibidores impiden la formación del virus.

5. Inhibidores de la maduración.

Se trata de fármacos que dificultan el proceso de “maduración” o transformación de las distintas piezas del VIH gracias a la actividad de la Proteasa. En cierto sentido, su actividad se asemeja a la de los IP, aunque actúan de manera distinta y en fases posteriores a la intervención de la Proteasa dentro del ciclo vital del virus. Ninguno de ellos ha sido probado pero pueden ser un buen refuerzo para los IP o una alternativa cuando el virus presenta resistencia. Al igual que ocurre con los inhibidores de la integrasa, los de la maduración actúan en la fase final del desarrollo.

 

 Animacion accion fármacos

Tipos de VIH

El VIH se divide en dos tipos principales:
VIH-1 es genéticamente similar pero diferente al VIH-2.El VIH-1, responsable de la mayoría de los casos en el mundo, es un retrovirus que contiene 9749 nucleótidos en cada uno de los dos genomas idénticos de ARN de cadena sencilla de que dispone.

VIH-2  presenta una virulencia reducida si se lo compara con el VIH-1 pero también causa una enfermedad como el SIDA.

   
 

Siguiente <

Introducción

La identificación de ciertos grupos de alto riesgo bien definidos implicaba que el SIDA o mejor dicho el VIH no se transmitía de persona a persona por contacto casual, tal como la vía respiratoria, ni a través de alimentos o agua contaminados. Por el contrario, los hallazgos epidemiológicos apuntaban claramente hacia los fluidos del cuerpo, principalmente la sangre y el semen.
En un principio,  el SIDA ha afectado principalmente a hombres homosexuales, pero en la actualidad se sabe que la homosexualidad no es un determinante para contraer VIH. De hecho, Otro grupo de riesgo lo constituyen los usuarios de drogas intravenosas.
La incidencia del SIDA en personas hemofílicas receptoras de transfusiones se ha reducido enormemente. Lo que actualmente preocupa son los casos de SIDA pediátrico, que en nuestro país son considerados como la tercer causa de muerte en  niños. El virus puede transmitirse de la madre al hijo (transmisión vertical) y también a través de la leche materna.
Si bien se ha avanzado mucho en los tratamientos contra este virus todavía no se ha encontrado una cura y como tampoco existe una vacuna lo más importante es la educación de toda la sociedad para evitar la transmisión.

Siguiente <

Ciclo Vital

Adsorción: El Vih afecta a células susceptibles como los linfocitos  T CD4.  Existen además una notable variedad de células que tienen CD4 en su superficie pero en escasa proporción como son los linfocitos B, ciertas células del cerebro y el intestino.
La entrada del VIH dentro célula requiere la presencia de receptores de superficie de membrana: receptores CD 4 y correceptores como el CCR5 y CXCR4.Estos receptores interactúan con complejos proteinicos que se encuentran inmersos en la envoltura del virus. Estos complejos están compuestos por dos glucoproteinas: gp 120 extrcelular y gp 41 transmembranosa.
CCR5  junto con CD4 forma el sitio de anclaje donde la envuelta del virus se fusiona con la membrana celular. Si la célula infectada es un linfocito T  el correceptor expresado es el CXCR4.
Existen individuos que expresan una variante de la proteína CCR5 que no une al VIH y por lo tanto no adquieren la infección. Esto ha sido descubierto gracias las personas que han sido expuestas a esta enfermedad pero que son inmunes a ella. Esta inmunidad es debido a que haya alguna mutacion en la proteina CCR5 que impida que se una al virus.

Penetración: El virus penetra en la célula mediante fusión de su envoltura con la membrana celular. Esta fusion da como resultado un cambio en la gp 120. Esto permite a gp 41 desplegarse e insertarse en la membrana celular. A continuación, el gp 41 comienza a desplegarse sobre si misma, acercando el virus a la célula y facilitar la absorción entre sus membranas.
La nucleocápside viral entra en la célula hospedadora y se fragmenta, liberando dos hebras de ARN y tres enzimas esenciales de replicacion: proteasa, integrasa y transcriptasa inversa.

Transcripción Inversa: La transcriptasa inversa comienza con la transcripcion reversa del ARN viral. Tiene dos dominios catolíticos: el sitio activo de la RNAsa H y el sitio activo de la polimerasa. En este último, una única hebra de ARN viral es transcripta a una doble hélice de ARN-ADN. Posteriormente, en la RNAsa se separa el ARN.

La polimerasa completa la hebra que queda de ADN para formar un doble hélice de ADN. A continuación, la integrasa entra en acción, que corta los nucleótidos de cada extremo 3' del ADN, creando dos extremos cohesivos. La integrasa entonces transfiere el ADN al núcleo de la célula y facilita su integración en el genoma de la célula hospedadora.

Integración: el ADN recién formado se incorpora al genoma del huésped mediante la acción de la enzima integrasa. El genoma de la célula hospedadora ahora contiene la información genética del VIH.

Transcripción: La activación de la célula induce la transcripción del ADN provírico en ARN mensajero (ARNm). El ARNm migra hacia el citoplasma, done se sintetizan los componentes de un nuevo virus. Algunos de ellos deben ser procesados por la proteasa viral. La proteasa corta proteínas más largas en proteínas más cortas. Este proceso es crucial para crear un virus infeccioso.

Ensamblaje viral: A continuación, las dos hebras de Arn viral y las enzimas de replicación se agrupan y las proteinas de la cápsida se unen entre ellas formando la cápside. Esta particula viral inmadura abandona la célula adquiriendo una nueva envoltura hospedadora y proteínas virales. El virus madura y ya esta listo para infectar a otras células.

Cada VIH se replica miles de millones de veces al dia,destruyendo las células inmunitarias hospedadoras y causando finalmente la progresión de la enfermedad.

.

Animacion del ciclo vital

Siguiente < 

Estructura del virión

 La parte central de la nucleocápside contiene el genoma viral (ARN monocatenario negativo), proteínas estructurales y tres enzimas: transcriptasa inversa (ADN polimerasa y ribonucleasa), integrasa, proteasa. La envoltura que lo rodea está compuesta de lípidos (derivados de la célula huésped), y glicoproteínas virales (gp120 y gp41).

Genes estructurales

Gag: codifica los componentes proteicos de la parte central interior del núcleo viral.
Pol: enzimas: transcriptasa inversa (RT) y proteasa (PR) que  son los objetivos principales de los fármacos antivirales; integrasa (IN) que contiene NLS. Además la RT es responsable de la mutación viral.
Env: envoltura viral (glicoproteínas de superficie (gp120/SU), transmembrana (gp41/TM)). El gp120/SU se une al receptor CD4 y el TM se funde con la membrana celular.

Genes de transactivación: genes esenciales para la replicación in vitro:

Tat:  transactivador de la transcripción viral, se une a la región afín Tar del ARN, acelerando la transcripción viral.
Rev: regula la expresión viral, se une a una región afín RRE del ARN, regula el transporte y la unión de las secuencias del ARN viral.

Genes accesorios: genes no esenciales para la replicación viral in vitro.

Nef: factor negativo que disminuye la actividad de los CD4; MHC-I; se une a las quinasas celulares, esencial para la inducción de la enfermedad in vivo.
Vpu: proteína viral desconocida que regula a la baja el CD4, MHC-I; promueve la liberación viral.(solo en el VIH-1)
Vif: factor de infectividad viral que  facilita la maduración del virión.
Vpr: proteína viral regulatoria que detiene la proliferación celular, contiene un NLS.
Vpx: proteína viral X (solo en los VIH-2) que permite la inefcción de los macrófagos y la diseminación viral.

Las diferencias estructurales entre el VIH-1 y el VIH-2 son los genes accesorios ya que el VIH-1 contiene el Vpu mientras que el VIH-2 contiene el Vpx

  Siguiente <

Indice

Nuestro trabajo va a constar de las siguientes partes:

1) Introducción
2) Caracteristicas del VIH
3) Estructura del virión.
4) Ciclo vital. 
5) Acción de Fármacos

Analisis de biomasa en el medio marino

Proyecto de investigación > Análisis de biomasa en el medio marino

Objetivo:

Estudiar la distribución de la población de zooplancton y fitoplancton  en un determinado medio marino, incluye zona de litoral y mar abierto.

Diseño experimental:

Se recogerán muestras en dos puntos representativos ( 3 y  4), uno cera del litoral y otra a mar abierto, a diferentes profundidades ( intervalos de 50 m)

La forma de medir la biomasa será utilizando un volumen constante de 0’01 ml y observando sobre él el numero de individuos. Esta operación se realizará a determinadas profundidades. La unidad utilizada para medir la biomasa será mg/ml.

Para ello se utilizará la siguiente tabla:

Datos experimentales y calculados:

Los datos recogidos se expresarán sobre una hoja de cálculo, a partir de la cual se obtienen datos calculados de biomasa. Se considerara como peso medio de los organismos un valor de 0’003 mg.

Gráficas:

Los objetivos de estudio son los siguientes:

1- Comparar para cada punto la población de zooplancton respecto a la de fitoplancton.

2- Analizar como varia la biomasa en función de la profundidad.

3- Analizar como varia la biomasa en función de la distancia de la costa.

Para ello se realiza los siguientes gráficas a partir de los datos calculados:

Grafica 1(sobre los puntos concretos)

 Variación de la biomasa de fito y zooplancton en función de la profundidad.

Grafica 2 (comparación de población en dos puntos distintos puntos 3 y 4)

Comparación de fito y zooplancton en puntos 3 y 4

 Conclusiones:

A partir del análisis de las graficas se concluye que:

A-La población de fitoplancton es siempre mayor que la de zooplancton (independientemente del punto y de la  profundidad)

B-La población de fitoplancton y zooplancton disminuye con la profundidad.

C- La población de fitoplancton y zooplancton es sensiblemente menor en el punto 4 (más alejado de la costa) que el punto 3.

Estas observaciones se interpretan de la siguiente manera:

A- Porque el zooplancton  es el depredador  y tiene que haber más fitoplancton paraqué el zooplancton pueda alimentarse.

B- Porque  el fitoplancton realiza procesos fotosintácticos, por lo que necesita la luz que escasea con la profundidad.
C- Debido a que el continente aporta nutrientes y cuanto  más alejado este de la costa menos nutriente ahí.

Factor limitante

3.1- Realiza en tu cuaderno una gráfica que represente la influencia de la intensidad luminosa sobre el crecimiento del Manzano. Para ello selecciona distintos valores de luminosidad y comprueba qué valores de desarrollo se obtienen (Nota: no hace falta que la gráfica la realices con mucho detalle, nuestro objetivo es conocer la forma que tiene más que sus valores exactos ).


3.2- Al representar de forma gráfica la influencia de la luz en el desarrollo del manzano has debido obtener una curva distinta a la de Gauss (curva en campana) ¿Por qué en el caso de la temperatura se obtiene un perfil en forma de campana y con la luz no?. Razona la respuesta.

Obtendriamos una grafica sigmoidial, porque cuando la planta ha alcanzado el 100% de desarrollo y la luminosidad sigue aumentando su desarrollo continuará siendo el mismo, mientras que en la temperatura cuando alcanza el 100% de desarrollo y la temperatura sigue aumentando su desarrollo bajará.

3.3- Si analizamos a la vez dos factores ¿Podrías predecir, conociendo sus valores y curvas, qué desarrollo final alcanza la planta?. Por ejemplo, si observamos el gráfico derecho:

- Teniendo en cuenta sólo la temperatura: Si el vegetal se encuentra a una temperatura de 15ºC el desarrollo sería del 20% (curva azul)
- Teniendo en cuenta sólo la luminosidad: Si al vegetal llega un 70% de luminosidad el desarrollo sería del 98% (curva roja)

En unas condiciones de 15ºC y 70% de luminosidad ¿Cuál será entonces el desarrollo que alcance la planta?. La respuesta puede ser 20%, 98%, la media entre ambos u otro valor.
Es un 20% porque la planta se desarrollará dependiendo del factor que se encuentre limitado.

3.4- Si has contestado correctamente a la cuestión anterior te será muy fácil responder a estas otras:

a- ¿Qué factor está limitando el crecimiento de la planta en el caso anterior: la luz o la temperatura?

La temperatura, porque aunque haiga una luz adecuada si la temperatura no es la apropiada entonces este es el factor que limita el desarrollo de la planta.

b- ¿Qué crees que significa "factor limitante"?. Comprueba la validez de tu respuesta buscando la definición en internet, utiliza para ello las palabras claves: definición factor limitante)

Es un componente del medio que cuando se encuentra en baja o en alta cantidad impide un aumento en la densidad o en la existencia de un determinado organismo.

3.5- Existe una ley que explica cómo es el desarrollo final de un organismo cuando éste depende de varios factores, se conoce como Ley de Liebig o Ley del mínimo. Este último nombre te puede dar pista sobre el enunciado de la misma ¿Serías capaz de definir dicha Ley?

La ley del mínimo o ley de Liebig dice que el factor que se encuentra menos disponible es el que limita la producción, aún cuando los demás esten en cantidades suficientes.

Investigaciones

-Entomología aplicada.
-Límites de tolerancia y valores óptimos.
-Factor limitante.
-Análisis de biomasa en el medio marino.

Limites de tolerancia y valores óptimos

3.1- ¿Qué crees que significará "Límites de tolerancia de temperatura"?. ¿Qué valores aproximados (mínimo y máximo) tienen en el caso del manzano? (la respuesta puedes hacerla de forma "intuitiva" utilizando la animación. De todas formas si no lo tienes claro o deseas asegurarte utiliza el buscador utilizando las palabras claves: limites tolerancia temperatura)

Los límites de tolerancia de temperatura son aquellos valores mínimos apartir de los cuales la planta no se desarrolla.
El valor máximo es de 30ºC y el mínimo es de 16ºC.

3-2- ¿Qué crees que significa "valor óptimo de temperatura"? ¿Cuál es el valor óptimo (aproximado) en el caso del manzano?

El valor óptimo de temperatura es el valor máximo que corresponde al desarrollo completo de la planta. En este caso es de 30ºC.

3-3- Realiza en tu cuaderno una gráfica que represente la influencia de la temperatura en el crecimiento. Para ello selecciona distintos valores de temperatura y comprueba qué valores de desarrollo se obtienen (Nota: no hace falta que la gráfica la realices con mucho detalle, nuestro objetivo es conocer la forma que tiene más que sus valores exactos ).

3-6- En la parte inferior se muestran dos mapas. El de la izquierda refleja la distribución de temperaturas medias anuales y el de la derecha la distribución de dos especies diferentes de plantas. Si representásemos conjuntamente las curvas de tolerancia de las dos especies


a. ¿Cuál se encontraría más a la derecha (especie azul o roja)?

La especie que se encontrará más a la derecha es la roja debido a que su temperatura media es más elevada. Por el contrario la que se encontrará más a la izquierda es la especie azul.

b. ¿Se llegarían a tocar estas dos curvas?. Razona la respuesta.

No, porque para que las gráficas coincidan debian tener alguna temperatura en común, por lo que debería haber zonas en el mapa con ambas especies.

3-7- En la derecha se representa las curvas de influencia de temperatura sobre el desarrollo de dos especies (A y B) ¿En qué se parecen y diferencian?. Una de las especie es eurioica y otra estenoica (para el factor temperatura ). Utiliza un buscador para conocer la definición de ambos términos y averiguar cuál es cada una.

• Eurioicas: se caracterizan por ser poco exigentes respecto a los valores alcanzados por un determinado factor, o lo que es lo mismo, sus valencias ecológicas registran una gran amplitud. Corresponde con la especie de la gráfica A.

• Estenoicas: se caracterizan por ser muy exigentes respecto a los valores alcanzados por un determinado factor, o lo que es lo mismo, sus límites de tolerancia son estrechos. Corresponde con la especie de la gráfica B.

Se parecen en que tienen la misma temperatura óptima y se diferencian en que sus temperaturas mínimas son distintas.

4.Una empresario agrícola quiere producir sandías y cerezas, para ello dispone de dos parcelas dentro de la isla. Las coordenadas de ambas parcelas son las siguientes:
Parcela 1 Longitud=13º 33' Latitud=97º 48'
Parcela 2 Longitud=12º 42' Latitud=98º

Las curvas de tolerancia de sandía y cereza se muestran en la derecha.

¿En qué parcela debe cultivarse cada planta?. Completa el informe técnico de abajo para contestar a la pregunta.

• Parcela 1: sandía, ya que la temperatura media de este lugar, 35-40ºC, corresponde con la temperatura necesaria para que este cultivo se desarrolle (como podemos ver en la gráfica superior).

• Parcela 2: cereza, ya que la temperatura media para que este cultivo se desarrolle, 10-28ºC, la podemos encontrar en esta parcela, cuya temperatura media es de 15-25ºc.