Efecto de la hipoxia-reoxigenación y las radiaciones ionizantes en la captación de glucosa en líneas tumorales de seno y colon cocultivadas con células endoteliales.

La captación de glucosa y su conversión en lactato juega un papel fundamental en el metabolismo tumoral, independientemente de la concentración de oxígeno presente en el tejido (efecto Warburg). Sin embrago, dicha captación varía de un tipo tumoral a otro, y dentro del mismo tumor, situación que podría depender de las características microambientales tumorales (fluctuaciones de oxígeno, presencia de otros tipos celulares) y de factores estresores asociados a los tratamientos. Se estudió el efecto de la hipoxia-reoxigenación (HR) y las radiaciones ionizantes (RI) sobre la captación de glucosa, en cultivos de líneas tumorales MCF-7 y HT-29, cultivadas de forma aislada o en cocultivo con la línea celular EAhy296. Se encontró que la captación de glucosa en HR es diferente para lo descrito en condiciones de hipoxia permanente y que es modificada en el cocultivo. Se identificaron poblaciones celulares dentro de la misma línea celular, de alta y baja captación de glucosa, lo que implicaría una simbiosis metabólica de la célula como respuesta adaptativa a las condiciones tumorales. Se evaluó la expresión de NRF2 y la translocación nuclear de NRF2 y HIF1a, como vías de respuesta a estrés celular e hipoxia. La translocación nuclear de las proteínas evaluadas explicaría el comportamiento metabólico de las células tumorales de seno, pero no de colon, por lo cual deben existir otras vías metabólicas implicadas. Las diferencias en el comportamiento de las células tumorales en HR en relación con hipoxia permitirá realizar planeaciones dosimétricas más dinámicas, que reevalúen las condiciones de oxigenación tumoral constantemente.

Variables de éxito y fracaso en la trayectoria universitaria.

Profundizar en el conocimiento de la realidad y las situaciones por las que atraviesan los estudiantes universitarios mientras cursan sus estudios. Se compone de 725 sujetos, correspondiente a primero, tercero y quinto de las licenciaturas, a primero, segundo y tercero de las diplomaturas y al Curso de Cualificación Pedagógica. El diseño utilizado en esta investigación es de tipo correlacional-descriptivo. Estructurada en tres investigaciones: 1. Análisis y descripción de las escalas del cuestionario sobre la realidad universitaria. Estudio I: Factorización de las escalas del cuestionario sobre la realidad universitaria. Estudio II: Análisis descriptivo del cuestionario sobre la realidad universitaria. 2. Aspectos diferenciales que afectan a la problemática y a las motivaciones para la superación de problemas. Estudio I: Análisis diferencial en función del sexo, lugar de procedencia y momento de la carrera. Estudio II: Análisis de las interacciones sobre la problemática y las motivaciones para la superación de problemas. Estudio III: Análisis de las relaciones entre problemática y motivaciones para la superación de problemas con las variables cognitivo-afectivas. 3. Variables explicativas del rendimiento, la satisfacción con la carrera y el compromiso con los estudios. Estudio I: Relación de la problemática y las motivaciones para la superación de problemas con rendimiento, satisfacción y compromiso. Estudio II: Análisis de las relaciones de las variables rendimiento, satisfacción y compromiso con las variables cognitivo-afectivas. Cuestionario sobre la realidad educativa. Cuestionario de estrategias de control en el estudio (ECE). Cuestionario de estrategias cognitivas de aprendizaje (ECA). Cuestionario de hábitos y estrategias motivacionales en el estudio (HEME). Cuestionario de retratos psicológicos (Hernández 1991). Primera investigación: Los estudiantes han elegido su carrera sobre todo por motivos vocacionales y de logro. Los factores dependencia contextual, dependencia social y bajo esfuerzo, obtienen puntuaciones relativamente importantes. El factor problemática afectiva obtiene puntuaciones cercanas a los factores de desorientación y cuestionamiento. Referido a la escala de motivaciones para la superación de problemas, lo más destacado son las altas puntuaciones de todos los factores. Segunda investigación: Según el sexo, salvo el factor evasión, donde puntuaban más los chicos, las chicas obtenían mayor puntuación en el resto de los problemas. Lugar de procedencia tiene un efecto considerable sobre los factores de las dos escalas. Desorientación y desarraigo se sufren con mayor intensidad en los momentos iniciales de la carrera. El factor de cuestionamiento alcanza su mayores puntuaciones en el momento final de la carrera, no guardando relación los factores de evasión y problemática afectiva. Por lo que respecta a los factores de la escala de motivaciones para la superación de los problemas, salvo la autocoacción cognitiva, el resto de los factores alcanza puntuaciones significativamente mayores en los momentos finales de la carrera. El sexo no mantenía ninguna interacción con el momento de la carrera, pero si el lugar de procedencia. El sexo interactúa con la variable momento en el factor de proyección proactiva, donde las chicas tienen puntuaciones más altas que los chicos. El lugar de procedencia también interactúa con la variable momento en el factor de atracción personal, donde el grupo de los residentes tiene mayores puntuaciones en los momentos 1 y 2, cambiando el sentido en el último momento. Los grupos extremos de los factores de las dos escalas pueden ser discriminados en función de las variables de carácter cognitivo-afectivas. Tercera investigación: los factores problemática, se relaciona de forma negativa con el rendimiento, excepto el cuestionamiento, que sólo mantiene una relación considerable y negativa con la satisfacción. Desorientación se relaciona negativamente con rendimiento y satisfacción, de forma positiva con compromiso. El factor evasión mantiene correlaciones negativas con las tres variables de criterio trabajadas. Desarraigo y problemática afectiva, se relacionan negativamente con rendimiento, pero no guardan relación con satisfacción y compromiso. Los factores de la escala de motivaciones para la superación de problemas, no guarda relación con rendimiento. Satisfacción y compromiso, se relacionan más con el factor de atracción profesional y menos con los factores de apoyo emocional y proyección proactiva. Los factores de tenacidad y empeño y autocoacción cognitiva se relacionan con un mayor compromiso, pero no tienen repercusión en la satisfacción que el estudiante tiene respecto a la carrera. Son las variables estratégicas las que, casi exclusivamente, se relacionan con el rendimiento. La satisfacción se relaciona con variables personales y motivacionales. El compromiso parece estar relacionado con la dimensión implicativa. En este estudio se ha podido comprobar como los estudiantes universitarios, y el entorno en el que se desarrollan sus estudios, tienen unas características propias que les diferencian de los estudiantes que cursan los tramos educativos previos. El estudiante universitario sufre una problemática y unas motivaciones que le son propias.

Convergencia de vías de señalización en un modelo de apoptosis

La sepsis es un evento inflamatorio generalizado del organismo inducido por un daño causado generalmente por un agente infeccioso. El patógeno más frecuentemente asociado con esta entidad es el Staphylococcus aureus, responsable de la inducción de apoptosis en células endoteliales debida a la producción de ceramida. Se ha descrito el efecto protector de la proteína C activada (PCA) en sepsis y su relación con la disminución de la apoptosis de las células endoteliales. En este trabajo se analizó la activación de las quinasas AKT, ASK1, SAPK/JNK y p38 en un modelo de apoptosis endotelial usando las técnicas de Western Blotting y ELISA. Las células endoteliales (EA.hy926), se trataron con C2-ceramida (130μM) en presencia de inhibidores químicos de cada una de estas quinasas y PCA. La supervivencia de las células en presencia de inhibidores químicos y PCA fue evaluada por medio de ensayos de activación de las caspasas 3, 7 y 9, que verificaban la muerte celular por apoptosis. Los resultados evidencian que la ceramida reduce la activación de AKT y aumenta la activación de las quinasas ASK, SAPK/JNK y p38, en tanto que PCA ejerce el efecto contrario. Adicionalmente se encontró que la tiorredoxina incrementa la activación/fosforilación de AKT, mientras que la quinasa p38 induce la defosforilación de AKT.

Bioinspired iron and manganese catalysts for the effective and selective oxidation of alkanes and alkenes

La gran eficiència, selectivitat i les condicions suaus exhibides per les reaccions que tenen lloc al centre actiu de les metal·looxigenases són la font d'inspiració per la present dissertació. Amb l'objectiu de dissenyar catalitzadors d'oxidació eficients hem fet ús de dues estratègies: la primera consisteix en el disseny de complexos amb baix pes molecular inspirats en aspectes estructurals de la primera esfera de coordinació del centre metàl·lic d'enzims de ferro i de manganès. Aquests complexos s'han estudiat com a catalitzadors en l'oxidació selectiva d'alcans i d'alquens fent servir oxidants "verds" com ara l'H2O2. La segona estratègia està basada en l'ús de la química supramolecular per tal de desenvolupar estructures moleculars auto-acoblades amb la forma i les propietats químiques desitjades. Concretament, la construcció de nanocontenidors amb un catalitzador d'oxidació incrustat a la seva estructura ens permetria dur a terme reaccions més selectives, tal com passa en les reaccions catalitzades per enzims.

Síntesi en dissolució i fase sòlida de nous derivats primidínics amb una alta diversitat molecular

En aquest treball s'ha desenvolupat una metodologia eficaç envers la síntesi de diferents derivats pirimidínics amb un alt grau de diversitat molecular. Aquesta metodologia es basa en la S-alquilació selectiva dels 2-tiouracils (2) utilitzats com a material de partida. Aquesta reacció es realitza amb bromur de benzil quan es treballa en dissolució, o bé amb la reïna de Merrifield quan la química és sobre suport sòlid. Seguidament, s'alquila selectivament l'àtom d'oxigen de les benzilsulfanilpirimidinones (3) mitjançant la reacció de Mitsunobu, o bé utilitzant diferents halurs d'alquil en presència d'una base. Amb les 4-alcoxipirimidines (4) es realitzen diverses transformacions químiques, per exemple, addicions de Grignard, reducció i posterior metilació del grup carbonil (quan R2 = CH2COPh), etc. Posteriorment, s'oxida el grup sulfanil a sulfona utilitzant m-CPBA. Finalment es desplaça la funció sulfona amb diversos nucleòfils. Gràcies a aquesta metodologia s'han preparat diferents 2-amino-4-alcoxipirimidines (7, Nu = RR'N) en dissolució i sobre suport sòlid. Mitjançant algunes variacions s'han pogut obtenir altres derivats pirimidínics: - 4(3H)-pirimidinones 2,6-disubstituïdes (8, Nu = RR'N, ArO, RR'R''C), preparades a partir de la hidròlisi del grup alcòxid (OR5) dels compostos (7) en medi àcid. - imidazo[1,2-a]pirimidinones (9 o 10, n = 1) i pirimido[1,2-a]pirimidinones (9 o 10, n = 2). Els compostos (9) s'han obtingut selectivament a través d'una ciclació intramolecular de les pirimidines (7, Nu = aminoalcohols) utilitzant àcid sulfúric. Quan s'han ciclat els compostos (8, Nu = aminoalcohols) mitjançant una reacció de Mitsunobu intramolecular, s'han obtingut els regioisòmers (9) i (10) en diferents proporcions en funció dels grups presents en l'anell. - pirimidines funcionalitzades amb restes d'-arilglina (11). La funció arilglicina s'ha preparat mitjançant la condensació d'amines (4, R2 = CH2CHR3NHR4) amb àcid glioxàlic i àcids arilborònics (reacció de Petasis). L'oxidació del grup sulfanil dels compostos (11) a sulfona utilitzant m-CPBA ha provocat també l'oxidació de l'àtom de nitrogen de l'arilglicina. Alguns d'aquests derivats pirimidínics han mostrat ser inhibidors del Mycobacterium tuberculosis.

Zea mays annexins modulate cytosolic free Ca2+ and generate a Ca2+-permeable conductance

Regulation of reactive oxygen species and cytosolic free calcium ([Ca2+](cyt)) is central to plant function. Annexins are small proteins capable of Ca2+-dependent membrane binding or membrane insertion. They possess structural motifs that could support both peroxidase activity and calcium transport. Here, a Zea mays annexin preparation caused increases in [Ca2+] cyt when added to protoplasts of Arabidopsis thaliana roots expressing aequorin. The pharmacological profile was consistent with annexin activation (at the extracellular plasma membrane face) of Arabidopsis Ca2+-permeable nonselective cation channels. Secreted annexins could therefore modulate Ca2+ influx. As maize annexins occur in the cytosol and plasma membrane, they were incorporated at the intracellular face of lipid bilayers designed to mimic the plasma membrane. Here, they generated an instantaneously activating Ca2+-permeable conductance at mildly acidic pH that was sensitive to verapamil and Gd3+ and had a Ca2+-to-K+ permeability ratio of 0.36. These results suggest that cytosolic annexins create a Ca2+ influx pathway directly, particularly during stress responses involving acidosis. A maize annexin preparation also demonstrated in vitro peroxidase activity that appeared independent of heme association. In conclusion, this study has demonstrated that plant annexins create Ca2+-permeable transport pathways, regulate [Ca2+] cyt, and may function as peroxidases in vitro.

Ascorbate does not protect macrophages against apoptosis induced by oxidised low density lipoprotein

Apoptosis of macrophages and smooth muscle cells is observed in atherosclerotic lesions and may play an important role in the disease progression. Oxidised low density lipoprotein (LDL) is cytotoxic and induces apoptosis in a variety of cell types. We reported previously that ascorbate protects arterial smooth muscle cells from apoptosis induced by oxidised LDL containing the peak levels of lipid hydroperoxides. We now demonstrate that macrophages undergo apoptosis when treated with this species of oxidised LDL, as detected by increased annexin V binding and DNA fragmentation. Ascorbate treatment of macrophages did not protect against the cytotoxicity of oxidised LDL, and modestly increased the levels of annexin V binding and DNA fragmentation. Oxidised LDL treatment also increased the expression of the antioxidant stress protein heme oxygenase-1 in macrophages; however, this increase was markedly attenuated by ascorbate pretreatment. Although apoptosis induced by oxidised LDL was modestly promoted by ascorbate, ascorbate apparently decreased the levels of oxidative stress in macrophages, suggesting that this pro-apoptotic effect was not mediated by a pro-oxidant mechanism, but may instead have been due to intracellular protection of the apoptotic machinery by ascorbate. (c) 2006 Elsevier Inc. All rights reserved.

Role of Nrf2 in the regulation of CD36 and stress protein expression in murine macrophages - Activation by oxidatively modified LDL and 4-hydroxynonenal

CD36 is an important scavenger receptor mediating uptake of oxidized low- density lipoproteins ( oxLDLs) and plays a key role in foam cell formation and the pathogenesis of atherosclerosis. We report the first evidence that the transcription factor Nrf2 is expressed in vascular smooth muscle cells, and demonstrate that oxLDLs cause nuclear accumulation of Nrf2 in murine macrophages, resulting in the activation of genes encoding CD36 and the stress proteins A170, heme oxygenase- 1 ( HO- 1), and peroxiredoxin I ( Prx I). 4- Hydroxy- 2- nonenal ( HNE), derived from lipid peroxidation, was one of the most effective activators of Nrf2. Using Nrf2- deficient macrophages, we established that Nrf2 partially regulates CD36 expression in response to oxLDLs, HNE, or the electrophilic agent diethylmaleate. In murine aortic smooth muscle cells, expressing negligible levels of CD36, both moderately and highly oxidized LDL caused only limited Nrf2 translocation and negligible increases in A170, HO- 1, and Prx I expression. However, treatment of smooth muscle cells with HNE significantly enhanced nuclear accumulation of Nrf2 and increased A170, HO- 1, and Prx I protein levels. Because PPAR-gamma can be activated by oxLDLs and controls expression of CD36 in macrophages, our results implicate Nrf2 as a second important transcription factor involved in the induction of the scavenger receptor CD36 and antioxidant stress genes in atherosclerosis.

Insights into the effects on metal binding of the systematic substitution of five key glutamate ligands in the ferritin of Escherichia coli

Ferritins are nearly ubiquitous iron storage proteins playing a fundamental role in iron metabolism. They are composed of 24 subunits forming a spherical protein shell encompassing a central iron storage cavity. The iron storage mechanism involves the initial binding and subsequent O-2-dependent oxidation of two Fe2+ ions located at sites A and B within the highly conserved dinuclear "ferroxidase center" in individual subunits. Unlike animal ferritins and the heme-containing bacterioferritins, the Escherichia coli ferritin possesses an additional iron-binding site (site C) located on the inner surface of the protein shell close to the ferroxidase center. We report the structures of five E. coli ferritin variants and their Fe3+ and Zn2+ (a redox-stable alternative for Fe2+) derivatives. Single carboxyl ligand replacements in sites A, B, and C gave unique effects on metal binding, which explain the observed changes in Fe2+ oxidation rates. Binding of Fe2+ at both A and B sites is clearly essential for rapid Fe2+ oxidation, and the linking of Fe-B(2+) to Fe-C(2+) enables the oxidation of three Fe2+ ions. The transient binding of Fe2+ at one of three newly observed Zn2+ sites may allow the oxidation of four Fe2+ by one dioxygen molecule.

Synthesis of hyperbranched poly(aryl ether)s via carbene insertion processes

Homopolymerization of alkylarylcarbenes derived from diazirine monomers that featured benzyl alcohol or phenol residues was found to lead to the production of soluble hyperbranched poly(aryl ether)s. The polymerization process was influenced by the solvents employed, monomer concentration, and the reaction time. An increase in the monomer concentration and reaction time was found to lead to an increase in the molecular weight characteristics of the resulting polymers as determined by gel permeation chromatography (GPC). The composition and architecture of the polyethers were determined by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopic analysis and were found to be highly complex and dependent on the structure of the monomers used. All of the polymers were found to contain ether linkages formed via carbene insertion into O-H bonds, although polymers derived from phenolic carbenes also contained linkages arising from C-alkylation.

Mapping antimalarial pharmacophores as a useful tool for the rapid discovery of drugs effective in vivo: design, construction, characterization, and pharmacology of metaquine

Resistant strains of Plasmodium falciparum and the unavailability of useful antimalarial vaccines reinforce the need to develop new efficacious antimalarials. This study details a pharmacophore model that has been used to identify a potent, soluble, orally bioavailable antimalarial bisquinoline, metaquine (N,N'-bis(7-chloroquinolin-4-yl)benzene-1,3-diamine) (dihydrochloride), which is active against Plasmodium berghei in vivo (oral ID50 of 25 mu mol/kg) and multidrug-resistant Plasmodium falciparum K1 in vitro (0.17 mu M). Metaquine shows strong affinity for the putative antimalarial receptor, heme at pH 7.4 in aqueous DMSO. Both crystallographic analyses and quantum mechanical calculations (HF/6-31+G*) reveal important regions of protonation and bonding thought to persist at parasitic vacuolar pH concordant with our receptor model. Formation of drug-heme adduct in solution was confirmed using high-resolution positive ion electrospray mass spectrometry. Metaquine showed strong binding with the receptor in a 1: 1 ratio (log K = 5.7 +/- 0.1) that was predicted by molecular mechanics calculations. This study illustrates a rational multidisciplinary approach for the development of new 4-aminoquinoline antimalarials, with efficacy superior to chloroquine, based on the use of a pharmacophore model.

Stereodivergent approach to the asymmetric synthesis of bacillariolides: A formal synthesis of ent-bacillariolide II

Asymmetric synthesis of densely functionalized bicyclic frameworks for entry into bacillariolides I/III and ent-bacillariolide II is reported. The key features are ring-closing metathesis of a pair of diastereomerically related dienes obtained through a stereodivergent route from a R-(+)-glyceraldehyde derivative, transformation of a nonstereoselective cyclopentene ester enolate alkylation process to a completely stereoselective one through alkylation of a bulky ester enolate with a bulky electrophile, and a remote silyloxymethyl group directed epoxidation.

Kinetic models as a route to control acrylamide formation in food

Reports that heat processing of foods induces the formation of acrylamide heightened interest in the chemistry, biochemistry, and safety of this compound. Acrylamide-induced neurotoxicity, reproductive toxicity, genotoxicity, and carcinogenicity are potential human health risks based on animal studies. Because exposure of humans to acrylamide can come from both external sources and the diet, there exists a need to develop a better understanding of its formation and distribution in food and its role in human health. To contribute to this effort, experts from eight countries have presented data on the chemistry, analysis, metabolism, pharmacology, and toxicology of acrylamide. Specifically covered are the following aspects: exposure from the environment and the diet; biomarkers of exposure; risk assessment; epidemiology; mechanism of formation in food; biological alkylation of amino acids, peptides, proteins, and DNA by acrylamide and its epoxide metabolite glycidamide; neurotoxicity, reproductive toxicity, and carcinogenicity; protection against adverse effects; and possible approaches to reducing levels in food. Cross-fertilization of ideas among several disciplines in which an interest in acrylamide has developed, including food science, pharmacology, toxicology, and medicine, will provide a better understanding of the chemistry and biology of acrylamide in food, and can lead to the development of food processes to decrease the acrylamide content of the diet.

Investigations on the effect of amino acids on acrylamide, pyrazines, and Michael addition products in model systems

Acrylamide and pyrazine formation, as influenced by the incorporation of different amino acids, was investigated in sealed low-moisture asparagine-glucose model systems. Added amino acids, with the exception of glycine and cysteine and at an equimolar concentration to asparagine, increased the rate of acrylamide formation. The strong correlation between the unsubstituted pyrazine and acrylamide suggests the promotion of the formation of Maillard reaction intermediates, and in particular glyoxal, as the determining mode of-action. At increased amino acid concentrations, diverse effects were observed. The initial rates of acrylamide formation remained high for valine, alanine, phenylalanine, tryptophan, glutamine, and Ieucine, while a significant mitigating effect, as evident from the acrylamide yields after 60 min of heating at 160 degrees C, was observed for proline, tryptophan, glycine, and cysteine. The secondary amine containing amino acids, proline and tryptophan, had the most profound mitigating effect on acrylamide after 60 min of heating. The relative importance of the competing effect of added amino acids for alpha-dicarbonyls and acrylamide-amino, acid alkylation reactions is discussed and accompanied by data on the relative formation rates of selected amino acid-AA adducts.

Ferric and ferrous iron in nitroso-myoglobin: computer simulations of stable and metastable states and their infrared spectra

The binding of NO to iron is involved in the biological function of many heme proteins. Contrary to ligands like CO and O-2, which only bind to ferrous (Fe-II) iron, NO binds to both ferrous and ferric (Fe-II) iron. In a particular protein, the natural oxidation state can therefore be expected to be tailored to the required function. Herein, we present an ob initio potential-energy surface for ferric iron interacting with NO. This potential-energy surface exhibits three minima corresponding to eta'-NO coordination (the global minimum), eta(1)-ON coordination and eta(2) coordination. This contrasts with the potential-energy surface for Fe-II-NO, which ex- hibits only two minima (the eta(2) coordination mode for Fe-II is a transition state, not a minimum). In addition, the binding energies of NO are substantially larger for Fe-III than for Fe-II. We have performed molecular dynamics simulations for NO bound to ferric myoglobin (Mb(III)) and compare these with results obtained for Mb(II). Over the duration of our simulations (1.5 ns), all three binding modes are found to be stable at 200 K and transiently stable at 300 K, with eventual transformation to the eta(1)-NO global-minimum conformation. We discuss the implication of these results related to studies of rebinding processes in myoglobin.