Aplicación de métodos de aprendizaje automático para el estudio de la comorbilidad inversa entre cáncer y trastornos del sistema nervioso central

La cantidad de datos biológicos y médicos que se produce hoy en día es enorme, y se podría decir que el campo de las ciencias de la vida forma parte ya del club del Big Data. Estos datos contienen información crucial que pueden ayudar a comprender mejor los mecanismos moleculares en los sistemas biológicos. Este conocimiento es fundamental para el progreso en el diagnóstico y en el tratamiento de las enfermedades. La Bioinformática, junto con la Biología Computacional, son disciplinas que se encargan de organizar, analizar e interpretar los datos procedentes de la Biología Molecular. De hecho, la complejidad y la heterogeneidad de los problemas biológicos requieren de un continuo diseño, implementación y aplicación de nuevos métodos y algoritmos. La minería de datos biológicos es una tarea complicada debido a la naturaleza heterogénea y compleja de dichos datos, siendo éstos muy dependientes de detalles específicos experimentales. Esta tesis se basa en el estudio de un problema biomédico complejo: la menor probabilidad de desarrollar algunos tipos de cáncer en pacientes con ciertos trastornos del sistema nervioso central (SNC) u otros trastornos neurológicos, y viceversa. Denominamos a esta condición como comorbilidad inversa. Desde el punto de vista médico, entender mejor las conexiones e interacciones entre cáncer y trastornos neurológicos podría mejorar la calidad de vida y el efecto de la asistencia médica de millones de personas en todo el mundo. Aunque la comorbilidad inversa ha sido estudiada a nivel médico, a través de estudios epidemiológicos, no se ha investigado en profundidad a nivel molecular...

Contribuciones de la atención y el funcionamiento ejecutivo a la memoria episódica en jóvenes con consumo intensivo de alcohol

La ingesta de bebidas alcohólicas se convierte en un problema social ya que su aceptación cultural fomenta su uso generalizado, frecuente y sin control; de esta forma, se desencadenan efectos adversos de distinta índole producidos por un consumo de tipo desmedido. La tendencia actual indica que el inicio del consumo de alcohol se da a edad temprana, normalmente durante la adolescencia. El estilo de consumo juvenil se caracteriza por la ingesta de grandes cantidades de alcohol en un plazo corto de tiempo, generalmente en fin de semana, que alterna periodos de embriaguez con abstinencia entre los episodios de consumo. Este consumo intensivo de alcohol (CIA) constituye un riesgo para la salud de los jóvenes, quienes se encuentran en una importante etapa de neuromaduración, lo que les predispone a sufrir variaciones estructurales y funcionales en su sistema nervioso. En estas edades algunas capacidades como la memoria episódica y las funciones ejecutivas están en un estado de especialización y los circuitos neurofuncionales que les sustentan pueden ser vulnerables a factores perjudiciales como el consumo intensivo de alcohol. Nuestro objetivo principal es conocer el efecto del consumo intensivo de alcohol (CIA) en jóvenes sobre el rendimiento en memora episódica, atención y funciones ejecutivas así como en qué medida afecta a la relación entre estos procesos. Para llevar a cabo nuestro trabajo, contamos con la participación de estudiantes de primer curso de universidad. El nivel de consumo se determino mediante el cálculo de la concentración más alta de alcohol en sangre (BAC) estimada en un único episodio de consumo. La muestra final contó con 161 sujetos, 76 CIA (40 varones y 36 mujeres) y 85 No CIA (38 varones y 47 mujeres) que fueron convocados a una evaluación neuropsicológica. El objetivo general de nuestro trabajo lo hemos concretado en cinco objetivos específicos que enumeramos a continuación junto con los resultados obtenidos en cada uno de ellos...

Dopamine signaling is essential in cognitive process and motor performance

La dopamina es uno de los principales neurotransmisores del sistema nervioso central y desempeña un papel esencial en diferentes funciones: neuroendocrinas, motivacionales/emocionales y, especialmente, motoras y cognitivas. Las funciones de la dopamina están media-das en gran medida por la estimulación de sus principales receptores D1 (D1R) y D2 (D2R). En esta tesis hemos estudiado el papel que ambos receptores desempeñan en los procesos de apren-dizaje y memoria, así como la regulación que ejercen sobre las neuronas estriatales TH-immunoreactivas (TH-ir) y su posible implicación en la respuesta motora. Para abordar este proyecto hemos utilizado ratones knock-out para el receptor D1 (Drd1a-/-) y D2 (Drd2-/-) ya que no existen compuestos farmacológicos capaces de diferenciar eficazmente entre receptores dopaminérgicos de la misma familia. Además, para el estudio de las neuronas TH-ir realizamos lesiones con 6-OHDA a ratones que posteriormente recibieron un tratamiento crónico con L-DOPA, siendo este el mecanismo más eficaz para inducir la expresión de las neuronas TH-ir objeto de nuestro estudio. Para completar todo ello realizamos test conductuales que evalúan respuesta motora, como el test del cilindro, y diferentes tipos de aprendizaje y me-moria para los cuales utilizamos test específicos. Entre estos test se encuentran: los laberintos de Barnes y Morris para memoria espacial, evitación activa/pasiva y condicionamiento del mie-do para el aprendizaje asociativo, y el reconocimiento de objetos para la memoria de reconoci-miento...

Situación nutricional y antioxidante de un colectivo de escolares españoles. Diferencias en función de la capacidad antioxidante de su dieta y de su composición corporal

La etapa infantil tiene una gran importancia desde el punto de vista nutricional, para el presente y futuro de los individuos. La alimentación equilibrada desempeña un papel fundamental en el crecimiento y desarrollo del niño, permitiendo mantener un estado de salud óptimo y mejorando su calidad de vida. Además, en la edad infantil se establecen gran parte de los hábitos y estilos de vida que persistirán a lo largo de toda la vida, entre ellos se establecen y conforman los hábitos alimentarios y las bases de la educación nutricional. En un metabolismo aeróbico, como el que caracteriza al cuerpo humano, se precisa del oxígeno para la mayoría de los procesos biológicos cuyo fin último es obtener energía, es decir, se produce la oxidación de los diferentes sustratos para obtener dicha energía a través de diferentes rutas metabólicas. Esta utilización de oxígeno en los procesos metabólicos, implica inevitablemente la formación de especies reactivas de oxígeno (ERO) o radicales libres, que favorecen los procesos de oxidación. Para compensar estos procesos, existen en el cuerpo humano una serie de sistemas de protección antioxidante que permiten la eliminación o transformación de las ERO en moléculas estables. Los sistemas biológicos están, por lo tanto, en un estado de equilibrio entre sustancias prooxidantes y su capacidad antioxidante. El desequilibrio a favor de la acción prooxidante es lo que se conoce como "estrés oxidativo", que puede conducir al daño celular y tisular, y finalmente al desarrollo de diferentes enfermedades: cáncer, arteriosclerosis, infarto de miocardio, procesos de isquemia/reperfusión, diabetes mellitus, asfixia neonatal, enfermedades inflamatorias, trastornos del sistema nervioso central, envejecimiento, ... Dentro de la alimentación encontramos nutrientes que median en este equilibrio oxidante-antioxidante, habiendo nutrientes que participan en el sistema de defensa antioxidante (vitamina C y E, carotenoides, flavonoides, melanoidinas, selenio, zinc..) y también sustancias que pueden actuar como prooxidantes (exceso de lípidos, proteínas, hierro o cobre)...

Análisis mediante acelerometría del patrón locomotor, tras la administración de morfina con o sin acepromacina, en el caballo

Los opiáceos producen una serie de efectos farmacológicos en los caballos entre los cuales destaca la analgesia, ejercida principalmente sobre el sistema nervioso central. No obstante, también producen otros efectos no deseados como son sedación, excitación, depresión cardio-respiratoria, disminución de la motilidad gastrointestinal, aumento de la actividad motora, leve hipertermia y, en dosis crecientes, sueño profundo y coma. El representante principal de este grupo farmacológico es la morfina, la cual ejerce un efecto analgésico muy potente en esta especie animal, haciendo que su uso sea de gran interés en la clínica equina. Actualmente, uno de los usos clínicos más interesantes de la morfina es el tratamiento del dolor ortopédico severo en el caballo. Sin embargo, el principal inconveniente es que la morfina también da lugar a las reacciones adversas generales de los opiáceos destacando las producidas sobre la actividad motora (marcha compulsiva), por lo que su uso estaría contraindicado en animales con problemas músculo esqueléticos que requieran guardar reposo. Estos efectos adversos indeseados, así como la ausencia relativa de evidencia con respecto a la producción de analgesia en caballos con enfermedades que se producen de manera natural hacen que su utilización sea más limitada y exista controversia en lo que respecta a su eficacia y uso clínico. Para controlar o prevenir los efectos indeseados de los opiáceos, éstos se pueden administrar dentro de un protocolo de neuroleptoanalgesia, es decir, administrar de manera conjunta un neuroléptico (tranquilizante o sedante) y un analgésico opioide. Esta combinación farmacológica permite reducir la excitación que producen los opiáceos, por lo que supone una buena alternativa en aquellos pacientes que requieran un efecto analgésico potente y en los que queramos evitar el riesgo que suponen algunos efectos adversos de los opiáceos...

Efectos de la ketamina o la alfaxalona y su combinación con diazepam o dexmedetomidina en el cerdo

La especie porcina constituye hoy en día la de elección en muchos modelos experimentales utilizados en investigación, debido principalmente, a sus similitudes anatómicas y fisiológicas y a su reactividad farmacológica con el hombre; sin embargo son animales de difícil manejo que se estresan con facilidad, por lo que la vía intramuscular constituye la vía más cómoda y fácil de utilizar. Tradicionalmente se ha utilizado, para la tranquilización y anestesia de la especie porcina la ketamina, combinada con benzodiacepinas o con agonistas de los receptores adrenérgicos α2 habituales; sin embargo, recientemente se están empleando nuevos y potentes fármacos para la tranquilización y anestesia de esta especie, entre los que se encuentran la dexmedetomidina, un agonista potente, eficaz y selectivo de los receptores adrenérgicos α2 sobre el sistema nervioso central y periférico. La bradicardia e hipotensión se encuentran entre sus efectos adversos más comunes, sin embargo ejerce un efecto leve sobre la ventilación y produce un excelente efecto sedante y antinociceptivo, disminuyendo los requerimientos de otros fármacos anestésicos intravenosos, con la ventaja de poder ser antagonizada, por lo que viene siendo utilizada en medicina veterinaria tanto en el campo de la anestesiología clínica como en la captura y manejo de animales exóticos. La dexmedetomidina se ha empleado tanto en medicina humana como en veterinaria de forma parenteral sola y/o combinada con ketamina o alfaxalona...