Anells de Liesegang (experimentació amb gels)

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Aquest treball de recerca es basa en l'experimentació i, posteriorment, l'obtenció i anàlisi de resultats de l'experiment creador d'anells de Liesegang. Aquest experiment, consistent en la precipitació d'un compost en una base gelificada formant anells distanciats logarítmicament els uns dels altres, ha estat durant més d'un segle objecte d'investigació de moltíssims científics, els quals no han sabut mai treure'n una explicació lògica i raonable d'aquest rar comportament. L'autor ha pretès recrear els curiosos anells intentant formar-los amb diferents inhibidors i compostos als trobats en la bibliografia. Després de realitzar més d'una trentena d'experiments, s'ha realitzat una anàlisi exhaustiva dels resultats. Aquest apartat ha estat un dels més enriquidors, ja que s'han dut a terme en ell comparacions sorprenents i troballes molt curioses, com per exemple la similitud entre els anells de Liesegang i les estructures de Turing, la qual intenta explicar les formes presents en els ocels dels éssers vius; i l'aparició d'anells de Liesegang segons l’òptica visual, efecte inexistent en l’àmplia bibliografia consultada. A més a més, també s'han efectuat una sèrie d'estudis: un en què es confirmen les distàncies logarítmiques entre els anells i on es realitza una comparació entre les dades empíriques i el patró matemàtic; i un altre en què s'estudia el comportament dels anells al variar els factors que regulen la velocitat de reacció.

Selección de péptidos sintéticos del Virus de la Hepatitis G (GBV-C/HGV) inhibidores del Péptido de Fusión HIV-I

El GB virus C (GBV-C) o virus de l'hepatitis G (HGV) es un virus format per una única cadena de RNA que pertany a la familia Flaviviridae. En els últims anys, s'han publicat nombrosos treballs en els quals s'associa la coinfecció del GBV-C i del virus de la immunodeficiència humana (VIH) amb una menor progressió de l'esmentada malaltia així com amb una major supervivència dels pacients una vegada que la SIDA s'ha desenvolupat. El mecanisme pel qual el virus GBV-C/HGV exerceix un “efecte protector” en els pacients amb VIH encara no està descrit. L’estudi de la interacció entre els virus GBVC/HGV i VIH podria donar lloc al desenvolupament de nous agents terapèutics per al tractament de la SIDA.Treballs recents mostren com la capacitat inhibitòria del virus del GBV-C/HGV és deguda a la seva glicoproteina estructural E2. S’ha vist que aquesta proteina seria capaç d’inhibir la primera fase de replicació de VIH, així com la unió i la fusió amb les membranes cel•lulars. Sobre la base d’aquests estudis, l’objectiu d’aquest treball ha estat seleccionar inhibidors del pèptid de fusió del VIH utilitzant pèptids sintètics de la proteina E2 del GBV-C/HGV. El treball realitzat ha consistit en estudiar, utilitzant assajos biofísics de leakage i de lipid mixing, la capacitat dels pèptids de la proteina estructural del virus del GBV-C/HGV per inhibir la interacció i el procés de desestabilització de membranes induïdes pel pèptid de fusió de la glicoproteina de l’embolcall, GP41, del VIH. Aquests assajos, com es descriu en treballs anteriors, han resultat útils per a la selecció i la identificació de compostos amb activitat específica anti-GP41. Es pot afirmar que efectivament els pèptids seleccionats de la proteina E2 del virus del GBV-C/HGV inhibeixen l’activitat del pèptid de fusió del VIH probablement com a consequència d’un canvi conformacional en aquest darrer.

Caracterització de les activitats anticolinesteràsica, antiagregant i neuroprotectora dels compostos duals heterodímers Hup7TH i Hup7TCl

L’interès per obtenir nous compostos eficaços en el tractament de la MA ha conduit a la síntesi d’una nova família d’IAChE de lloc d’unió dual (lloc catalític i perifèric). S’han determinat les IC50 de les formes racèmiques, dextrògires i levògires dels heterodímers Hup7TCl i Hup7TH per l’AChE humana recombinant i la BChE humana, mostrant totes elles una alta afinitat pels dos enzims. Paral•lelament, s’ha estudiat l’efecte d’aquests compostos en l’agregació amiloidogènica de la PrP106-126 induïda per AChE bovina, i tots ells han inhibit de forma significativa aquest procés. Finalment, s’han realitzat experiments de neuroprotecció amb els mateixos fàrmacs davant de privació sèrica en cèl•lules SH-SY5Y, obtenint-se un augment de la viabilitat cel•lular en el cas del compost racèmic (±)Hup7TCl.

Estudio prospectivo de eficacia y seguridad de pegaptanib sodio en el tratamiento primario del edema macular secundario a trombosis venosa de la retina

Objectiu:Avaluar l’eficàcia i seguretat de pegaptanib de sodi en el tractament de l’edema macular secundari a obstrucció venosa de la retina (OVR). Mètode: Estudi prospectiu de 16 pacients amb edema macular secundari a OVR tractats mitjançant injeccions intravítrees de pegaptanib de sodi 1mg (0’05ml) a demanda amb un període de seguiment mínim de 6 mesos. Resultat: Millora significativa de l’agudesa visual i del perfil foveal en els nostres pacients. No alarmes de seguretat noves. Conclusions: Pegaptanib de sodi sembla proporcionar beneficis anatòmics i funcionals en el tractament de l’edema macular secundari a trombosis venosa de la retina.

Sorafenib for the treatment of metastatic thyroid cancer patients.

Segons resultats de fases II amb inhibidors tirosina quinasa i el coneixement de les alteracions moleculars de la carcinogènesis tiroïdal, es va dissenyar un estudi retrospectiu de pacients amb càncer de tiroide metastàtic tractats amb sorafenib. S’analitzaren la taxa de respostes, toxicitat, supervivència i la correlació amb els marcadors tumorals de 34 pacients. Segons subtipus histològic, la taxa de respostes va ser 47% en medul•lars, 19% en diferenciats i 33% en anaplàsics. La mitjana de supervivència-lliure-de-progressió va ser 13.5, 10.5 i 4.4 mesos, respectivament. Es va observar correlació significativa entre la reducció dels nivells de marcador tumoral i la resposta. El perfil de toxicitat va ser favorable.

Estudio comparativo entre Ranibizumab y Bevacizumab en el tratamiento de degeneración macular asociada a la edad de tipo exudativo

Objectiu: comparar la eficàcia entre Ranibizumab y Bevacizumab en el tractament de la DMAE de tipus exudatiu. Material i mètode Es tracta d’un estudi retrospectiu en el que es comparen a curt termini dos fàrmacs antiangiogènics utilitzats en el tractament de DMAE exudativa per via intravitrea: el Ranibizumab iel Bevacizumab. Hem seleccionat pacients amb DMAE exudativa tractats amb teràpia antiangiogènica i s’han distribuït en dos grups segons el tractament realitzat. Els pacients van ser tractats en el període comprés entre Gener del 2007 i Novembre del 2007, deprés d’uns mesos de l’aprovació del Ranibizumab intravitri per tractament de DMAE per la FDA. Resultats: La diferència entre l’AV mitja abans i després del tractament no era estadísticament significativa en cap dels dos grups tractats, mentre que la diferència entre el gruix macular antes i després del tractament en ambdós grups ha millorat de manera estadísticament significativa. Comparem a continuació el grau de millora per OCT en ambdós grups. Procedim a l’aplicació del test de Mann-Whitney per comparar si existeix diferència en la disminució del gruix de la màcula entre els dos grups. Evidenciem que la diferència no era clínicament significativa (p = 0.705) Conclusió: Els resultats obtinguts en el nostre estudi no mostren diferència entre els dos fàrmacs en el tractament de la DMAE exudativa a curt termini però reforcen la necessitat de futurs estudis prospectius i randomitzats

Factors de risc de mortalitat en la diarrea associada a Clostridium difficile

• Identificar els possibles factors de risc de mortalitat en els pacients amb un primer episodi de diarrea associada a Clostridium difficile (DACD) mitjançant un estudi observacional retrospectiu. Després d’una anàlisi uni i multivariant amb les següents variables (sexe, edat, índex de Charlson, número d’antibiòtics previs i la seva retirada, ús de corticoids, inhibidors de la bomba de protons o antihistamínics antiH2, antiàcids, procedència de residència geriàtrica, dies de tractament per a la DACD, duració de l’ingrés, presència de recidiva i servei d’hospitalització), únicament l’aparició de recidiva va ser un factor de risc independent de mortalitat.

Paper de la quinasa IKKalpha al càncer colorectal

Prèviament havíem identificat la presència d’una forma de l’IKKα de 45kD que s’expressa específicament en el nucli de les cèl.lules de cancer colorectal. A més havíem demostrat que aquesta forma estava fosforilada la qual cosa suggereix que es tracta d’una forma activa d’IKKa. Un dels objectius que ens varem plantejar va ser determinar el mecanisme per el qual es generava aquesta forma de la quinasa. Mitjançant eines bioinformàtiques hem identificat possibles llocs de processament proteolític en la seqüència d’IKKα que podrien ser responsables de generar el fragment de 45kD present en les cèl.lules tumorals. Després, hem demostrat que les proteases identificades in silico són capaces de processar IKKa in vitro, específicament en els llocs predits. S’ha pogut constatar, mitjançant la mutació dels possibles llocs de processament, que només un dels llocs identificats bioinformàticament corresponent a Cathepsin B/L era funcional in vitro, mentre que els altres llocs predits no ho eren. D’igual manera, l’expressió ectòpica de la Cathepsin B o L és capaç de produïr el processament d’IKKα. Pel contrari, la inhibició de l’activitat de la proteasa mitjançant inhibidors específics és capaç de bloquejar el processament d’IKKa en cèl.lules tumorals. Finalment, hem demostrat que els nivells de la Cathepsin B i L, proteases identificades com a responsables de processar IKKa es troben sobre-expressades en la majoria de les mostres humanes de càncer de colon analitzades comparat amb el teixit normal adjacent del mateixos pacients.

Leucemias agudas secundarias a tratamiento con quimioterapia y/o radioterapia: estudio de 23 pacientes en un solo centro.

L’ús d’agents citotòxics ha incrementat la incidència de leucèmies agudes secundàries (LAS). De 23 LAS diagnosticades en 20 anys, s’analitzaren els agents citotòxics, caraterístiques clínico-biològiques, tractament i pronòstic. Els agents rebuts a la neoplàsia prèvia fóren: alquilants, inhibidors de la DNA topoisomerasa II, antitubulina i radioteràpia. El 95% de les LAS presentàven alteracions citogenètiques. Tretze pacients reberen quimioteràpia intensiva (amb un trasplantament de progenitors hematopoètics [TPH] en 3) i 10 només suport (supervivència mediana de 3 en front a 0,079 anys, p=0,004). El pronòstic i la resposta al tractament fóren dolents, però associaciar quimioteràpia i TPH podria perllongar la supervivència.

Evaluación de efectos de varios tipos de biochar en suelo y planta

El objetivo de este proyecto ha sido analizar los posibles efectos del biochar obtenido de restos de biomasa de resinosas, de caducifolios y de un lodo de depuradora por tres procedimientos de pirolisis (lenta, rápida y gasificación), sobre un suelo (Haploxerept típico) y una planta de interés agrícola (Hordeum vulgare). Adicionalmente, se han comparado los efectos del biochar con los producidos por la aplicación de los materiales originales, y la interacción del biochar sobre el fertilizante mineral incorporado al suelo. Por último, se ha completado el trabajo con la observación de la influencia del biochar en la formación de micorrizas. Para llevar a cabo este estudio se ha realizado un ensayo en invernadero y diferentes análisis en laboratorio que han permitido el estudio comparativo de la germinación y crecimiento de la cebada, y de diferentes parámetros fisicoquímicos del suelo que podrían explicar la respuesta de las plantas crecidas sobre los distintos tipos de biochar. A partir de la interpretación de los resultados se ha determinado que los diferentes tipos de biochar han provocado un mayor desarrollo de la cebada en comparación con la aplicación de sus respectivas materias primas, o bien se ha observado la desaparición de efectos inhibidores como en el caso de los lodos de depuradora. Por otro lado, ha destacado el biochar obtenido por pirólisis lenta del resto de los biochars puesto que se ha observado menor mineralización de su materia orgánica de los suelos y mayor eficiencia en el desarrollo de las plantas. Por último, el efecto de la enmienda orgánica en forma de biochar sobre el desarrollo de las plantas ha sido menor que el efecto provocado directamente por la fertilización mineral.

Long-term effectiveness of first-line antiretroviral theraphy in a cohort of HIV-1 infected patients.

Eligibility criteria might explain differences in viral response to combined antiretroviral treatment (cART) between clinical trials and routine care setting. Prospective analysis including HIV-1 infected patients starting cART between January 2004 and December 2009, at Hospital Universitari Vall d’Hebron. Effectiveness evaluated as time to treatment failure (TF), defined as virologic failure, loss to follow-up, death or treatment discontinuation whatever the reason other than switching. Effectiveness month 12, 24 and 36 was 82.9%, 78.5% and 76%, respectively. 57 (24.6%) patients presented TF, mainly due to intolerance or toxicity. Higher risk in patients starting before 2006 and those with protease inhibitor based regimen.

Utilidad de la densitometría de doble energía (DEXA) en la valoración de las alteraciones morfológicas y estructurales en el paciente VIH en relación con distintos regímenes de tratamiento antiretroviral (TAR)

Objetivo: Comparar la distribución de la grasa corporal mediante DEXA, en pacientes VIH+ monoinfectados y coinfectados VHC, que reciben tratamiento antirretroviral basado en inhibidores de proteasa o no nucléosidos. Materiales y Métodos: Estudio retrospectivo, observacional, unicéntrico. Resultados: 80 pacientes, 60 hombres, 20 mujeres. 41 monoinfectados, 39 coinfectados. Edad 48 años, peso 71 kg, IMC 24, 39 IP, 41 NN. Los coinfectados tenían triglicéridos, colesterol y LDL-c inferiores a los monoinfectados (p <0.05). La DEXA no mostró diferencias en la comparación de mono/coinfectados y grupos de tratamiento. Conclusiones: No se encontraron diferencias entre grupos. Los coinfectados muestran lípidos plasmáticos inferiores.

Understanding the two-component sensing System of virulent bacteria

Report for the scientific sojourn carried out at the l’ Institute for Computational Molecular Science of the Temple University, United States, from 2010 to 2012. Two-component systems (TCS) are used by pathogenic bacteria to sense the environment within a host and activate mechanisms related to virulence and antimicrobial resistance. A prototypical example is the PhoQ/PhoP system, which is the major regulator of virulence in Salmonella. Hence, PhoQ is an attractive target for the design of new antibiotics against foodborne diseases. Inhibition of the PhoQ-mediated bacterial virulence does not result in growth inhibition, presenting less selective pressure for the generation of antibiotic resistance. Moreover, PhoQ is a histidine kinase (HK) and it is absent in animals. Nevertheless, the design of satisfactory HK inhibitors has been proven to be a challenge. To compete with the intracellular ATP concentrations, the affinity of a HK inhibidor must be in the micromolar-nanomolar range, whereas the current lead compounds have at best millimolar affinities. Moreover, the drug selectivity depends on the conformation of a highly variable loop, referred to as the “ATP-lid, which is difficult to study by X-Ray crystallography due to its flexibility. I have investigated the binding of different HK inhibitors to PhoQ. In particular, all-atom molecular dynamics simulations have been combined with enhanced sampling techniques in order to provide structural and dynamic information of the conformation of the ATP-lid. Transient interactions between these drugs and the ATP-lid have been identified and the free energy of the different binding modes has been estimated. The results obtained pinpoint the importance of protein flexibility in the HK-inhibitor binding, and constitute a first step in developing more potent and selective drugs. The computational resources of the hosting institution as well as the experience of the members of the group in drug binding and free energy methods have been crucial to carry out this work.

Efficacy of PI3K pathway inhibitors as single agents in metastatic breast cancer

L’objectiu del cribatge molecular és seleccionar pacients que es beneficiïn especialment de teràpies dirigides. S’analitza l’activitat en monoteràpia de fàrmacs inhibidors de la via de PI3K/AKT/mTOR (PI3Ki) en pacients amb càncer de mama metastàtic (CMM) i s’exploren potencials predictors de benefici clínic. La mitjana de temps a la progressió és de 2.6 mesos en 38 pacients incloses. No existeix correlació entre alteracions de la via i l’eficàcia, excepte en pacients amb mutació de PIK3CA que van millor al tractar-se amb un PI3Ki alfa-especific. Aquests resultats emfatitzen la necessitat d’un adequat cribatge molecular previ al tractament amb teràpies dirigides en CMM

Effects of DMPP on the growth and chemical composition of ryegrass (Lolium perenne L.) raised on calcareous soil

Se llevó a cabo un experimento de 406 días en macetas para evaluar el nuevo inhibidor de la nitrificación, 3,4-dimetilpirazol fosfato (DMPP), añadido a purines de cerdo. Se utilizaron macetas que contenían tierra franca calcárea que fueron sujetas a los siguientes tratamientos: sin purín, 73,7; 147,3 y 221 cm3 de purín por maceta, todas con o sin tratamiento de DMPP. A los 18 días las macetas fueron sembradas con Lolium perenne L. El mayor rendimiento (36,3 g maceta-1) se obtuvo para el tratamiento con la dosis superior de purín y DMPP, siendo un 7,4% superior al mismo tratamiento sin inhibidor y un 46,1% superior al tratamiento control. Las plantas tratadas con dosis alta y mediana, más el DMPP, absorbieron el 70% del total del N durante la primera fase del experimento (104 días) mientras que sin inhibidor absorbieron el 55,3 y el 62% respectivamente. Se observó una reducción significativa del 17% en el N lixiviado en los tratamientos sin cultivo al aplicar DMPP. El inhibidor aumentó significativamente la eficiencia agronómica del purín (g materia seca g-1 N aplicado).