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...

Sistemas integrables discretos, polinomios matriciales ortogonales y problemas de Riemann-Hilbert

El propósito de esta tesis doctoral es el estudio de la conexión, mediante el problema de Riemann-Hilbert, entre sistemas discretos y la teoría de polinomios matriciales ortogonales. La investigación de los modelos integrables se originó en la Mecánica Clásica, en relación a la resolución de las ecuaciones de Newton [2]. Los trabajos de Liouville, Hamilton, Jacobi y otros sentaron las bases de los sistemas integrables como prototipos modelos resolubles por cuadraturas, v.g., por integración directa [7]. Hay una cantidad importante de investigación dedicada a los aspectos geométricos de los sistemas clásicos integrables y superintegrables [66], [82], especialmente en relación a la separación de variables de la ecuación de Hamilton-Jacobi [75]. Fue la aplicación, en la segunda mitad del siglo pasado, de la transformada espectral inversa para la resolución del problema de Cauchy de la ecuación de Korteweg-de Vries [42, 43] la que marcó el inicio de una nueva etapa en este campo, el del estudio de sistemas integrables con un número infinito de grados de libertad, que generalmente se expresan en términos de jerarquías de ecuaciones no lineales en derivadas parciales. Particularmente reseñable, por su aplicación en la hidrodinámica y en la óptica cuántica, es la aparición de las soluciones a un número de solitones arbitrario. En las últimas tres décadas ha habido un importante interés por el estudio de modelos discretos, v.g., sistemas dinámicos de nidos en un retículo de puntos, y expresados en términos de ecuaciones no lineales en diferencia parciales. Muchas de las técnicas encontradas en el mundo continuo se extendieron a este nuevo contexto discreto. Hay dos razones fundamentales para este interés...

Arteriosclerosis carotídea subclínica en pacientes con infección por VIH: relación con el tratamiento antirretroviral

La infección por VIH asocia un riesgo cardiovascular elevado por elevada prevalencia de factores de riesgo cardiovascular en esta población, por la propia infección por VIH y por las alteraciones metabólicas asociadas a la propia infección por VIH y al tratamiento antirretroviral (TAR). La arteriosclerosis carotídea subclínica es un reconocido marcador de riesgo cardiovascular. Material y métodos: Se realizó un estudio transversal incluyendo varones no diabéticos con infección por VIH a partir de 18 años, clasificados de acuerdo al grupo de tratamiento: grupo Naïve y grupo en TAR. Los pacientes del grupo TAR se dividían en grupo IP, tratado con inhibidores de la proteasa (IP) y grupo NN, grupo tratado con inhibidores de la transcriptasa inversa no análogos de nucleósidos que nunca estuvo expuesto a IP. Los dos grupos en TAR estaban en tratamiento con inhibidores de la transcriptasa inversa análogos de nucleósidos. Se evaluó por ecografía la presencia de arteriosclerosis carotídea subclínica, como aumento del grosor de íntima media (GIM) y presencia de placa carotídea, y se observó la relación con los factores de riesgo cardiovascular y metabólicos y su relación con el TAR. Resultados: Se incluyeron 93 varones con edad media 42,2 ± 8,2 años, mediana de tiempo de infección por VIH 6,6[2,9-12,4] años, mediana del tiempo total de exposición a TAR 59 [33-104,5] meses. El grupo naïve lo constituían 16 pacientes y el grupo en TAR 77 pacientes: 37 en el grupo NN y 40 en el grupo IP. Las variables asociadas de forma significativa a GIM máximo y medio en ACC fueron la edad, los años/paquete, la obesidad, la hiperglucemia basal en ayunas, HbA1c, los índices de insulinresistencia, la escala de Framingham, los años de evolución de la infección por VIH. El GIM medio se asoció de forma proporcional a presencia de síndrome metabólico, niveles de proteína C reactiva ultrasensible e insuficiencia de vitamina D e inversamente proporcional a la carga viral...