Estudio de los mecanismos terapéuticos en la inducción de tolerancia immunológica en un modelo animal de esclerosis múltiple

En una serie de estudios previos demostramos que la infusión de células de médula ósea (MO) modificadas genéticamente para la expresión del autoantígeno MOG40-55 en ausencia de mieloablación inducía tolerancia antígenoespecífica en un modelo murino de esclerosis múltiple. También observamos que este efecto terapéutico no requería injerto hematopoyético. Nos propusimos estudiar si el efecto tolerogénico está inducido por una subpoblación de células generadas durante la transducción de la MO y el papel de las células T reguladoras en la inducción de la tolerancia. Las células de MO fueron cultivadas y transducidas usando medio complementado con 20% FCS y medios condicionados como fuente de stem cell factor (SCF) e IL-3 murinos. Las diferentes poblaciones celulares se separaron por citometría de flujo y se analizó la capacidad supresora de las poblaciones candidatas. Por otro lado se analizó la presencia de células T reguladoras en bazo y SNC de los ratones recuperados después de la infusión de células de MO transducidas. A los cinco días de cultivo, la mayoría de células presentaban fenotipo mieloide (Mac-1+Gr-1low/-:31,9+-10,2%; Mac-1+Gr-1high:26,0+-3,3%). Ambos fenotipos se corresponden con dos subpoblaciones de células mieloides supresoras (MDSC, tipo monocí¬tico y granulocítico respectivamente) descritas recientemente. Se estudió la capacidad de ambas poblaciones para suprimir la respuesta proliferativa específica de esplenocitos frente a MOG40-55 in vitro, observando una mayor capacidad de supresión de las MDSC monocíticas, que se correspondí¬a con niveles significativamente superiores de actividad de las enzimas arginasa-1 y sintasa de óxido nítrico (ambos mecanismos supresores característicos de las MDSC). A los 7 días del tratamiento no se observaron diferencias significativas en el porcentaje de células T reguladoras (Treg y Tr1) entre el grupo tratado (liM) y los grupos de control.

Efectos en el balance de ácidos grasos y el metabolismo lipídico

En edades prematuras el cerdo tiene unos niveles de engrasamiento muy bajos y durante su crecimiento aumenta su contenido en proteína, hueso y masa grasa. Mientras que la deposición proteica viene determinada en gran medida por la capacidad genética, la deposición grasa depende de la ingesta energética.

Evaluación de un nuevo método de sutura para la cirugía endoscopica transluminal a través de orificios naturales en un modelo animal

Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery (NOTES) is a novel, potentially less invasive alternative to laparoscopic surgery. However, the problems of transluminal access and closure represent significant obstacles to its successful introduction in humans. Objective: to evaluate the feasibility and safety of a novel device designed for transluminal access and closure in a survival porcine model. Subjects: Four adult female Yorkshire pigs were used in the study. Interventions: While under general anesthesia, the animals were prepared with multiple tap water enemas followed by instillation of an antibiotic suspension and povidone-iodine lavage. At a distance of 15 to 20 cm from the anus, the prototype device (LSI Solutions, Victor, NY, USA) deployed a circumscribing purse-string suture around the planned incision site and subsequently used a blade mechanism to create a 2.5-cm linear incision. The transcolonic incision was then closed by cinching and securing the purse-string suture with a titanium knot by use of a separate hand-activated suture-locking device. Main Outcome Measurements: The animals were monitored daily for signs of peritonitis and sepsis and were survived for 14 days. The peritoneal cavity was examined for peritonitis, and the colonic incision site was examined for wound dehiscence, pericolic abscess formation, and gross adhesions. Tissue samples from both incisional and random peritoneal sites were obtained for histologic examination. Results: Transcolonic incision and closure were successful in all 4 animals. The device performed in a rapid and reproducible fashion. All animals recovered without septic complications. At necropsy, there was no evidence of peritonitis, abscesses, or wound dehiscence. Salpingocolonic and colovesicular adhesions were noted in 3 of 4 animals. Histologic examination revealed microabscesses at the incision site in all animals. Conclusions: The prototype incision and closure device represents a promising solution to the problems of transluminal access for NOTES. The presence of incision-related adhesions and microabscesses signal the need for further refinement in aseptic technique. 

Projectes d’adaptació a la nova normativa de benestar animal per a truges reproductores en una explotació situada al T.M. de Les Masies de Voltragà (Osona)

El present projecte pretén reformar les naus de gestació d’una explotació de porcí blanc de cicle tancat, per tal de complir amb el Reial Decret 1135/2002 sobre “Benestar animal en les explotacions porcines”

Consideracions ètiques al voltant de la modificació genètica en els éssers humans.

Es defineix la modificació genètica en els éssers humans. S'analitza si això canviarà la naturalesa humana. Es mostren les visions ètiques al respecte.

Estratègies de teràpia gènica per a neuropatia diabètica

L'objectiu del projecte consisteix en desenvolupar estratègies de teràpia gènica per al tractament de la neuropatia diabètica. Per a la teràpia gènica és necessària la utilització de vectors per tal d'introduir el material genètic exogen en les cèl•lules diana. En aquest projecte s'utilitzen vectors derivats de virus adenoassociats i es fan estudis de tropisme de diferents serotips de vectors administrant-los per diferents vies. D’aquesta manera es pot escollir quin és el millor vector i la millor via d'administració per a cada cas, i en el cas d'aquest projecte, per a tractar les cèl•lules afectades en la neuropatia diabètica. La neuropatia diabètica és una complicació de la diabetis per a la qual no hi ha cap tractament. Afecta les cèl•lules del sistema nerviós perifèric (neurones sensorials, neurones motores i cèl•lules de Schwann) i és la causa la major part de les amputacions d'extremitats inferiors. En aquest projecte es pretén estudiar quines són les possibles causes del desenvolupament de la neuropatia diabètica analitzant canvis a nivell de l'expressió gènica en models de ratolins diabètics i també en els models in vitro dissenyats per al projecte. Posteriorment es vol proposar un tractament de teràpia gènica mitjançant els resultats dels estudis de tropisme dels vectors virals i dels estudis d'expressió gènica dels models de diabetis.

Relación de la susceptibilidad genética y de las características anatomopatológicas del cáncer de próstata con los polimorfismos de nucleótido simple

Actualmente no se disponen de marcadores biológicos específicos para la cáncer de próstata produciéndose en muchas ocasiones biopsias prostáticas innecesarias o un sobretratamientos para cánceres indolentes. Existen cada vez más un número mayor de publicaciones sobre cómo los polimorfismos de nucleótido simple (SNP) se relacionan con la susceptibilidad al cáncer de próstata o predecir con mayor precisión qué grado de agresividad adquiere la enfermedad. Se presenta una revisión bibliográfica de las investigaciones publicadas en PubMed desde el año 2000 hasta el 2012 que ponen de manifiesto la relación de los SNP con el riesgo a padecer cáncer de próstata y con sus características anatomopatológicas.

Genome Biology and Evolution of the Animal Kingdom

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Institut J.W. Jenkinson Laboratory for Evolution and Development of the University of Oxford, Regne Unit, entre 2010 i 2012. He estat membre del laboratori del Professor Peter W.H. Holland com a becari post-doctoral Beatriu de Pinós des de setembre de 2010 al setembre de 2012. El nostre projecte de recerca se centra en l'anàlisi genòmic comparatiu del Regne Animal, tot explorant el contingut dels genomes a través de totes les branques de l'arbre dels animals. Totes les referències a les meves publicacions durant aquest post-doc es poden trobar a http://about.me/jordi_paps. Crec que el nombre i la qualitat dels resultats del meu post-doc, un total de 8 publicacions incloent dos articles a la prestigiosa revista Nature, són prova de l'èxit d'aquest post-doc. Prof Peter W. H. Holland (Departament de Zoologia de la Universitat d'Oxford) i jo som coautors de tres articles de genòmica comparativa, resultats directes d'aquest projecte: 1) comparació de families gèniques entre vertebrats invertebrats (Briefings in Functional Genomics), 2) el genoma de l'ostra (publicat a la revista Nature), i 3) els genomes de 6 platihelmints paràsits (acceptat també a Nature). A més, tenim altres 2 treballs en preparació. Un d'ells analitza l'evolució, expressió i funció dels gens Hox al a la tènia Hymenolepis. El perfil fi d'aquests gens clau del desenvolupament esclareix els canvis d'estil de vida dels organismes. A més, durant aquest últim post-doc he participat en diverses col•laboracions, incloent anàlisi de gens d'envelliment a cucs plans, un estudi sobre la filogènia del grup Gastrotricha, una revisió de l'evolució phylum Platyhelminthes, així com un capítol d'un llibre sobre l'evolució dels animals bilaterals. Finalment, gràcies a la beca Beatriu de Pinós, el Prof. Peter W.H. Holland m'ha convidat a formar part del seu equip com un investigador post-doctoral en el seu projecte ERC Advance actual sobre duplicacions genòmiques.

On-farm animal welfare assessment in dairy cattle: improved lameness detection

Estudi realitzat a partir d’una estada a la University of British Columbia, Canada, entre 2010 i 2012. Primerament es va desenvolupar una escala per mesurar coixeses (amb valors de l’1 al 5). Aquesta escala es va utilitzar per estudiar l’associació entre factors de risc a nivell de granja (disseny de le instal.lacions i maneig) i la prevalencia de coixeses a Nord America. Les dades es van recollir en un total de 40 granges al Nord Est dels E.E.U.U (NE) i 39 a California (CA) . Totes les vaques del group mes productiu es van categoritzar segons la severitat de les coixeses: sanes, coixes i severament coixes. La prevalencia de coixeses en general fou del 55 % a NE i del 31% a CA. La prevalencia de coixeses severes fou del 8% a NE i del 4% a Ca. A NE, les coixeses en general increntaren amb la presencia de serradura als llits i disminuiren en granjes grans, amb major quantitat de llit i acces a pastura. Les coixeses mes severes incrementaren amb la falta d’higiene als llit i amb la presencia de serradura als llits, i disminuiren amb la quantitat de llit proveit, l’us de sorra als llits i amb la mida de la granja. A CA, les coixeses en general incrementaren amb la falta d’higiene al llit, i disminuiren amb la mida de la granja, la presencia de terres de goma, l’increment d’espai als cubicles , l’espai a l’abeuredor i la desinfeccio de les peulles. Les coixeses severes incrementaren amb la falta d’higiene al llit i disminuixen amb la frequencia de neteja del corral. En conclusio, canvis en el maneig i el disseny de les instal.lacions poden ajudar a disminuir la prevalencia de coixeses, tot i que les estrategies a seguir variaran segons la regio.

Nematode selenoproteome: the use of the selenocysteine insertion system to decode one codon in an animal genome?

Selenocysteine (Sec) is co-translationally inserted into selenoproteins in response to codon UGA with the help of the selenocysteine insertion sequence (SECIS) element. The number of selenoproteins in animals varies, with humans having 25 and mice having 24 selenoproteins. To date, however, only one selenoprotein, thioredoxin reductase, has been detected in Caenorhabditis elegans, and this enzyme contains only one Sec. Here, we characterize the selenoproteomes of C.elegans and Caenorhabditis briggsae with three independent algorithms, one searching for pairs of homologous nematode SECIS elements, another searching for Cys- or Sec-containing homologs of potential nematode selenoprotein genes and the third identifying Sec-containing homologs of annotated nematode proteins. These methods suggest that thioredoxin reductase is the only Sec-containing protein in the C.elegans and C.briggsae genomes. In contrast, we identified additional selenoproteins in other nematodes. Assuming that Sec insertion mechanisms are conserved between nematodes and other eukaryotes, the data suggest that nematode selenoproteomes were reduced during evolution, and that in an extreme reduction case Sec insertion systems probably decode only a single UGA codon in C.elegans and C.briggsae genomes. In addition, all detected genes had a rare form of SECIS element containing a guanosine in place of a conserved adenosine present in most other SECIS structures, suggesting that in organisms with small selenoproteomes SECIS elements may change rapidly.

Assessment of the potential skin irritation of lysine-derivative anionic surfactants using mouse fibroblast and human keratinocytes as an alternative to animal testing

Purpose. The aim of this study was to identify new surfactants with low skin irritant properties for use in pharmaceutical and cosmetic formulations, employing cell culture as an alternative method to in vivo testing. In addition, we sought to establish whether potential cytotoxic properties were related to the size of the counterions bound to the surfactants. Methods. Cytotoxicity was assessed in the mouse fibroblast cell line 3T6, and the human keratinocyte cell line NCTC 2544, using the MTT assay and uptake of the vital dye neutral red 24 h after dosing (NRU). Results. Lysine-derivative surfactants showed higher IC50s than did commercial anionic irritant compounds such as sodium dodecyl sulphate, proving to be no more harmful than amphoteric betaines. The aggressiveness of the surfactants depended upon the size of their constituent counterions: surfactants associated with lighter counterions showed a proportionally higher aggressivity than those with heavier ones. Conclusions. Synthetic lysine-derivative anionic surfactants are less irritant than commercial surfactants such as sodium dodecyl sulphate and Hexadecyltrimethylammonium bromide and are similar to Betaines. These surfactants may offer promising applications in pharmaceutical and cosmetic preparations, representing a potential alternative to commercial anionic surfactants as a result of their low irritancy potential.

Shaping mechanisms of metal specificity in a family of metazoan Metallothioneins: evolutionary differentiation of Mollusc MTs.

Background: The degree of metal binding specificity in metalloproteins such as metallothioneins (MTs) can be crucial for their functional accuracy. Unlike most other animal species, pulmonate molluscs possess homometallic MT isoforms loaded with Cu+ or Cd2+. They have, so far, been obtained as native metal-MT complexes from snail tissues, where they are involved in the metabolism of the metal ion species bound to the respective isoform. However, it has not as yet been discerned if their specific metal occupation is the result of a rigid control of metal availability, or isoform expression programming in the hosting tissues or of structural differences of the respective peptides determining the coordinative options for the different metal ions. In this study, the Roman snail (Helix pomatia) Cu-loaded and Cd-loaded isoforms (HpCuMT and HpCdMT) were used as model molecules in order t o elucidate the biochemical and evolutionary mechanisms permitting pulmonate MTs to achieve specificity for their cognate metal ion. Results: HpCuMT and HpCdMT were recombinantly synthesized in the presence of Cd2+, Zn2+ or Cu2+ and corresponding metal complexes analysed by electrospray mass spectrometry and circular dichroism (CD) and ultra violet-visible (UV-Vis) spectrophotometry. Both MT isoforms were only able to form unique, homometallic and stable complexes (Cd6-HpCdMT and Cu12-HpCuMT) with their cognate metal ions. Yeast complementation assays demonstrated that the two isoforms assumed metal-specific functions, in agreement with their binding preferences, in heterologous eukaryotic environments. In the snail organism, the functional metal specificity of HpCdMT and HpCuMT was contributed by metal-specific transcription programming and cell-specific expression. Sequence elucidation and phylogenetic analysis of MT isoforms from a number of snail species revealed that they possess an unspecific and two metal-specific MT isoforms, whose metal specificity was achieved exclusively by evolutionary modulation of non-cysteine amino acid positions. Conclusion: The Roman snail HpCdMT and HpCuMT isoforms can thus be regarded as prototypes of isoform families that evolved genuine metal-specificity within pulmonate molluscs. Diversification into these isoforms may have been initiated by gene duplication, followed by speciation and selection towards opposite needs for protecting copper-dominated metabolic pathways from nonessential cadmium. The mechanisms enabling these proteins to be metal-specific could also be relevant for other metalloproteins.

Genética de la conservación del endemismo extremo pirenaico Glandora oleifolia (Boraginaceae)

Glandora oleifolia (Lapeyr.) D.C.Thomas [= Lithodora oleifolia (Lapeyr.) Griseb.] constituye uno de los endemismos más restringidos de la península Ibérica, puesto que cuenta con una única población (dividida en dos núcleos separados por apenas 5 km) localizada en la Alta Garrotxa, en el Pirineo gerundense. Glandora oleifolia está catalogada como VU en la Lista Roja 2008 de la Flora Vascular Española y goza de protección legal en Cataluña (está incluida en el reciente Catálogo de flora amenazada de esta comunidad autónoma). Como parte de un plan de conservación ex situ que está elaborando el Jardín Botánico Marimurtra (JBMiM) para este taxón amenazado, se ha estudiado su diversidad genética mediante aloenzimas y RAPDs. Para ambos marcadores, losniveles de variabilidad genética intrapoblacional mostraron unos valores muy pequeños, tal y como se espera para los endemismos de área muy reducida. La divergencia genética entre los dos núcleos poblacionales también resultó ser muy reducida, inferior al 10% con ambos marcadores. La exigua área de distribución de esta borraginácea, a pesar de su moderado tamaño poblacional (unos 5.000 individuos), junto con tan pequeña variabilidad genética, la convierte en un taxón con un elevado riesgo de extinción. Por otra parte, la especie está sometida a una enorme presión antrópica (sobrefrecuentación), mientras que la baja producción de semillas debido a la escasa actividad de los polinizadores constituye una amenaza adicional.