A "Trojan horse" strategy to reverse drug-resistance in brain tumors

Los gliomas malignos representan una de las formas más agresivas de los tumores del sistema nervioso central (SNC). De acuerdo con la clasificación de los tumores cerebrales de la Organización Mundial de la Salud (OMS), los astrocitomas han sido categorizados en cuatro grados, determinados por la patología subyacente. Es así como los gliomas malignos (o de alto grado) incluyen el glioma anaplásico (grado III) así como el glioblastoma multiforme (GBM, grado IV),estos últimos los más agresivos con el peor pronóstico (1). El manejo terapéutico de los tumores del SNC se basa en la cirugía, la radioterapia y la quimioterapia, dependiendo de las características del tumor, el estadio clínico y la edad (2),(3), sin embargo ninguno de los tratamientos estándar es completamente seguro y compatible con una calidad de vida aceptable (3), (4). En general, la quimioterapia es la primera opción en los tumores diseminados, como el glioblastoma invasivo y el meduloblastoma de alto riesgo o con metástasis múltiple, pero el pronóstico en estos pacientes es muy pobre (2),(3). Solamente nuevas terapias dirigidas (2) como las terapias anti-angiogénicas (4); o terapias génicas muestran un beneficio real en grupos limitados de pacientes con defectos moleculares específicos conocidos (4). De este modo, se hace necesario el desarrollo de nuevas terapias farmacológicas para atacar los tumores cerebrales. Frente a las terapias los gliomas malignos son con frecuencia quimioresistentes, y esta resistencia parece depender de al menos dos mecanismos: en primer lugar, la pobre penetración de muchas drogas anticáncer a través de la barrera hematoencefálica (BBB: Blood Brain Barrier), la barrera del fluido sangre-cerebroespinal (BCSFB: Blood-cerebrospinal fluid barrier) y la barrera sangre-tumor (BTB: blood-tumor barrier). Dicha resistencia se debe a la interacción de la droga con varios transportadores o bombas de eflujo de droga ABC (ABC: ATP-binding cassette) que se sobre expresan en las células endoteliales o epiteliales de estas barreras. En segundo lugar, estos transportadores de eflujo de drogas ABC propios de las células tumorales confieren un fenotipo conocido como resistencia a multidrogas (MDR: multidrug resistance), el cual es característico de varios tumores sólidos. Este fenotipo también está presente en los tumores del SNC y su papel en gliomas es objeto de investigación (5). Por consiguiente el suministro de medicamentos a través de la BBB es uno de los problemas vitales en los tratamientos de terapia dirigida. Estudios recientes han demostrado que algunas moléculas pequeñas utilizadas en estas terapias son sustratos de la glicoproteína P (Pgp: P-gycoprotein), así como también de otras bombas de eflujo como las proteínas relacionadas con la resistencia a multidrogas (MRPs: multidrug resistance-related proteins (MRPs) o la proteína relacionada con cáncer de seno (BCRP: breast-cancer resistance related protein)) que no permiten que las drogas de este tipo alcancen el tumor (1). Un sustrato de Pgp y BCRP es la DOXOrubicina (DOXO), un fármaco utilizado en la terapia anti cáncer, el cual es muy eficaz para atacar las células del tumor cerebral in vitro, pero con un uso clínico limitado por la poca entrega a través de la barrera hematoencefálica (BBB) y por la resistencia propia de los tumores. Por otra parte las células de BBB y las células del tumor cerebral tienen también proteínas superficiales, como el receptor de la lipoproteína de baja densidad (LDLR), que podría utilizarse como blanco terapéutico en BBB y tumores cerebrales. Es asi como la importancia de este estudio se basa en la generación de estrategias terapéuticas que promuevan el paso de las drogas a través de la barrera hematoencefalica y tumoral, y a su vez, se reconozcan mecanismos celulares que induzcan el incremento en la expresión de los transportadores ABC, de manera que puedan ser utilizados como blancos terapéuticos.Este estudio demostró que el uso de una nueva estrategia basada en el “Caballo de Troya”, donde se combina la droga DOXOrubicina, la cual es introducida dentro de un liposoma, salvaguarda la droga de manera que se evita su reconocimiento por parte de los transportadores ABC tanto de la BBB como de las células del tumor. La construcción del liposoma permitió utilizar el receptor LDLR de las células asegurando la entrada a través de la BBB y hacia las células tumorales a través de un proceso de endocitosis. Este mecanismo fue asociado al uso de estatinas o drogas anticolesterol las cuales favorecieron la expresión de LDLR y disminuyeron la actividad de los transportadores ABC por nitración de los mismos, incrementando la eficiencia de nuestro Caballo de Troya. Por consiguiente demostramos que el uso de una nueva estrategia o formulación denominada ApolipoDOXO más el uso de estatinas favorece la administración de fármacos a través de la BBB, venciendo la resistencia del tumor y reduciendo los efectos colaterales dosis dependiente de la DOXOrubicina. Además esta estrategia del "Caballo de Troya", es un nuevo enfoque terapéutico que puede ser considerado como una nueva estrategia para aumentar la eficacia de diferentes fármacos en varios tumores cerebrales y garantiza una alta eficiencia incluso en un medio hipóxico,característico de las células cancerosas, donde la expresión del transportador Pgp se vió aumentada. Teniendo en cuenta la relación entre algunas vías de señalización reconocidas como moduladores de la actividad de Pgp, este estudio presenta no solo la estrategia del Caballo de Troya, sino también otra propuesta terapéutica relacionada con el uso de Temozolomide más DOXOrubicina. Esta estrategia demostró que el temozolomide logra penetrar la BBB por que interviene en la via de señalización de la Wnt/GSK3/β-catenina, la cual modula la expresión del transportador Pgp. Se demostró que el TMZ disminuye la proteína y el mRNA de Wnt3 permitiendo plantear la hipótesis de que la droga al disminuir la transcripción del gen Wnt3 en células de BBB, incrementa la activación de la vía fosforilando la β-catenina y conduciendo a disminuir la β-catenina nuclear y por tanto su unión al promotor del gen mdr1. Con base en los resultados este estudio permitió el reconocimiento de tres mecanismos básicos relacionados con la expresión de los transportadores ABC y asociados a las estrategias empleadas: el primero fue el uso de las estatinas, el cual condujo a la nitración de los transportadores disminuyendo su actividad por la via del factor de transcripción NFκB; el segundo a partir del uso del temozolomide, el cual metila el gen de Wnt3 reduciendo la actividad de la via de señalización de la la β-catenina, disminuyendo la expresión del transportador Pgp. El tercero consistió en la determinación de la relación entre el eje RhoA/RhoA quinasa como un modulador de la via (no canónica) GSK3/β-catenina. Se demostró que la proteína quinasa RhoA promovió la activación de la proteína PTB1, la cual al fosforilar a GSK3 indujo la fosforilación de la β-catenina, lo cual dio lugar a su destrucción por el proteosoma, evitando su unión al promotor del gen mdr1 y por tanto reduciendo su expresión. En conclusión las estrategias propuestas en este trabajo incrementaron la citotoxicidad de las células tumorales al aumentar la permeabilidad no solo de la barrera hematoencefálica, sino también de la propia barrera tumoral. Igualmente, la estrategia del “Caballo de Troya” podría ser útil para la terapia de otras enfermedades asociadas al sistema nervioso central. Por otra parte estos estudios indican que el reconocimiento de mecanismos asociados a la expresión de los transportadores ABC podría constituir una herramienta clave en el desarrollo de nuevas terapias anticáncer.

Morbilidad y mortalidad en prematuros menores de 1500 gramos en un hospital regional del 2011 a 2013

Introducción: El presente estudio pretende determinar la mortalidad y caracterizar morbilidad de este grupo de recién nacidos, para establecer planes de mejoramiento. Materiales y método: Estudio descriptivo retrospectivo de corte transversal. Se revisaron 158 historias clínicas de los recién nacidos prematuros menores de 1500 gramos hospitalizados en la unidad de cuidados intensivos neonatales del Hospital Universitario Departamental de Nariño durante el periodo 2011 al 2013. La información fue analizada estadísticamente. Resultados: Se encontró que de 5447 nacidos vivos el 2,9 % fueron menores de 1500 gramos. 52,5 % eran de género masculino, 63,9% nacieron por cesárea. El 23,4 % no recibió esteroides antenatales. La tasa de mortalidad para el periodo de estudio en este grupo de pacientes fue de 7.3 por mil nacidos vivos. El 100% de los recién nacidos de menos de 750 gr fallecieron. Mientras que no se registro ninguna sobrevida de menos de 24 semanas. Conclusiones: Podría establecerse este como límite de viabilidad el peso al nacer < 750 gr y menos de 24 semanas de gestación, en donde la muerte es prácticamente la regla, siempre teniendo en cuenta evaluar cuidadosamente cada caso particular. La morbilidad de los prematuros de muy bajo peso al nacer esta en los rangos reportados en la literatura.

Estudi fonamental i aplicat de l'etapa d'eliminació de tinta per flotació

La tesi realitza un estudi detallat dels principals processos que tenen lloc durant l'eliminació de tinta tòner per flotació. L'estudi del procés d'adhesió de tinta a la superfície de bombolles d'aire s'ha realitzat mitjançant visió artificial. Els resultats obtinguts han mostrat que un excés de tensioactiu provoca una disminució de la quantitat de tinta unida a la bombolla d'aire i per tant una disminució de l'eficàcia del procés de flotació. La caracterització de les bombolles d'aire presents en una cel·la de flotació ha posat de manifest que tant el cabal d'aire com la velocitat de l'agitador configuren la distribució de diàmetres final. L'estudi del procés d'eliminació de tinta per flotació en absència de fibres cel·lulòsiques ha mostrat que les variables físico-químiques estudiades són les que tenen una major influència en el procés d'eliminació de tinta tòner per flotació. Finalment s'han addicionat fibres cel·lulòsiques a la suspensió. S'ha pogut comprovar que s'aconsegueix una bona eliminació de tinta sempre i quan les condicions hidrodinàmiques siguin les adequades.

L´onconasa com a model per l´estudi de les bases moleculars de la citotoxicitat de les ribonucleases pancreàtiques. Aplicacions a la construcció de ribonucleases amb activitat antimicrobiana

La primera part d'aquest treball s´ha centrat en la caracterització i optimització del procés d'activació de l´onconasa recombinant per tal d'obtenir l´enzim igual a la forma nativa. Per això, les reaccions d'eliminació de la Met-1 i la ciclació de la Glu1, necessàries per generar el piroglutamic han estat seguides per MALDI-TOF MS. La segona part d´aquest treball s´ha centrat en l´estudi de la contribució del pont disulfur 30-75 de l´onconasa a les seves propietats biològiques. Els resultats suggereixen que el potencial redox del citosol cel·lular podria reduir el pont disulfur 30-75 de l´onconasa salvatge afectant la unió onconasa -inhibidor proteic de ribonucleases. La tercera part ha consistit en la construcció de variants de l´HP-RNasa i onconasa amb activitat bactericida. Per això, s´ha introduït el determinant bactericida (YRWR) descrit per la proteïna catiònica d'eosinòfils en els dos enzims. Els resultats obtinguts han evidenciat que les dues ribonucleases amb el determinant bactericida presenten activitat citotòxica contra bacteris gram-negatius preferentment.

Plant roots release phospholipid surfactants that modify the physical and chemical properties of soil

Plant root mucilages contain powerful surfactants that will alter the interaction of soil solids with water and ions, and the rates of microbial processes. The lipid composition of maize, lupin and wheat root mucilages was analysed by thin layer chromatography and gas chromatography-mass spectrometry. A commercially available phosphatidylcholine (lecithin), chemically similar to the phospholipid surfactants identified in the mucilages, was then used to evaluate its effects on selected soil properties. The lipids found in the mucilages were principally phosphatidylcholines, composed mainly of saturated fatty acids, in contrast to the lipids extracted from root tissues. In soil at low tension, lecithin reduced the water content at any particular tension by as much as 10 and 50% in soil and acid-washed sand, respectively. Lecithin decreased the amount of phosphate adsorption in soil and increased the phosphate concentration in solution by 10%. The surfactant also reduced net rates of ammonium consumption and nitrate production in soil. These experiments provide the first evidence we are aware of that plant-released surfactants will significantly modify the biophysical environment of the rhizosphere.

A further study of the recovery and purification of surfactin from fermentation broth by membrane filtration

Surfactin is a bacterial lipopeptide produced by Bacillus subtilis and is a powerful surfactant, having also antiviral, antibacterial and antitumor properties. The recovery and purification of surfactin from complex fermentation broths is a major obstacle to its commercialization; therefore, a two-step membrane filtration process was developed using a lab scale tangential flow filtration (TFF) unit with 10 kDa MWCO regenerated cellulose (RC) and polyethersulfone (PES)membranes at three different transmembrane pressure (TMP) of 1.5 bar, 2.0 bar and 2.5 bar. Two modes of filtrations were studied, with and without cleaning of membranes prior to UF-2. In a first step of ultrafiltration (UF-1), surfactin was retained effectively by membranes at above its critical micelle concentration (CMC); subsequently in UF-2, the retentate micelles were disrupted by addition of 50% (v/v) methanol solution to allow recovery of surfactin in the permeate. Main protein contaminants were effectively retained by the membrane in UF-2. Flux of permeates, rejection coefficient (R) of surfactin and proteinwere measured during the filtrations. Overall the three different TMPs applied have no significant effect in the filtrations and PES is the more suitable membrane to selectively separate surfactin from fermentation broth, achieving high recovery and level of purity. In addition this two-step UF process is scalable for larger volume of samples without affecting the original functionality of surfactin, although membranes permeability can be affected due to exposure to methanolic solution used in UF-2.

First 5f-element complexes with the tetradentate BTBP ligand. Synthesis and crystal structure of uranyl(VI) compounds with CyMe4BTBP

Treatment of [UO2(OTf)(2)] or [UO2I2(thf)(3)] with 1 equiv. of CyMe4BTBP in anhydrous acetonitrile led to the formation of [UO2(CyMe4BTBP)(OTf)(2)] (1) and [UO2(CyMe4BTBP)I-2] (2) which crystallized as the cationic forms [UO2(CyMe4BTBP)(py)][OTf](2) (3) and [UO2I(CyMe4BTBP)][I] (4) in pyridine and acetonitrile, respectively. These compounds are unique examples of structurally characterized actinide complexes with a BTBP molecule; this ligand adopts a planar conformation in the equatorial plane of the {UO2}(2+) ion. In pyridine, 1 is dissociated into [UO2(OTf)(2)(PY)(3)] and free CyMe4BTBP and the thermodynamic parameters (K, Delta H, Delta S) of this equilibrium have been determined by H-1 NMR spectroscopy. The ethoxide derivative [UO2(OEt)(CyMe4BTBP)][OTf] (5) crystallized from a solution of I in a mixture of ethanol and acetone under air, and the dinuclear mu-oxo complex [{UO2(CyMe4BTBP)}(2)(mu-O)][I](2) (6) was obtained from [UO2I(thf)(2.7)] and CyMe4BTBP. The crystal structures of 6 and of the analogous derivatives [{UO2(py)(4)}(2)(mu-O)][I](2)(7) and [{UO2(TPTZ)(py)}(2)(mu-O)][I-3](2)(8) exhibit a flexible [{UO2}-O-{UO2}](2+) moiety.

A case of four-coordinate silver(I) adopting a high energy planar geometry. Experiment and theory

The ligands PhL and MeL are obtained by condensing 2-formylpyridine with benzil dihydrazone and diacetyl dihydrazone, respectively, in 2: 1 molar proportion. With silver( I), PhL yields a double-stranded dinuclear cationic helicate 1 in which the metal is tetrahedral but MeL gives a cationic one-dimensional polymeric complex 2 where silver( I) is distorted square planar and the ligand backbone is nearly planar. In both complexes, metal: ligand ratio is 1: 1. Ab initio calculations on the ligands at the HF/6-31+G* level reveal that while PhL strongly prefers a helical conformation, MeL has a natural inclination to remain in a planar conformation. Density functional theory calculations on model silver( I) complexes show that formation of the linear polymer in the case of MeL is also an important factor in imposing the planar geometry of Ag(I) in 2.

The oxadiazolyldiazenido(1-) ligand: a remarkably versatile platform for the synthesis of heteropolynuclear transition metal complexes

Cyclo-condensation of aroyl hydrazides with the cationic tungsten-dichlorodiazomethane complex [BrW(dppe)(2)(N2CCI2)](+) affords neutral oxadiazolyldiazenido(1-) complexes which react readily with a wide range of transition and non-transition metal species to afford a novel series of crystallographically-characterised heteropolynuclear complexes containing bridging oxadiazolyldiazenido(1-) ligands.

A tungsten complex containing a highly delocalized metal-ligand system

Nucleophilic attack of (triphenylphosphonio) cyclopentadienide on the dichlorodiazomethane-tungsten complex trans[ BrW(dppe)(2)(N2CCl2)]PF6 [dppe is 1,2-bis(diphenylphosphino) ethane] results in C-C bond formation and affords the title compound, trans-[W(C24H18ClN2P)Br(C26H24P2)(2)]PF6 center dot 0.6CH(2)Cl(2). This complex, bis[1,2- bis(diphenylphosphino)ethane] bromido{chloro[3-(triphenylphosphonio) cyclopentadienylidene] diazomethanediido} tungsten hexafluorophosphate dichloromethane 0.6-solvate, contains the previously unknown ligand chloro[3-(triphenylphosphonio) cyclopentadienylidene] diazomethane. Evidence from bond lengths and torsion angles indicates significant through-ligand delocalization of electron density from tungsten to the nominally cationic phosphorus(V) centre. This structural analysis clearly demonstrates that the tungsten-dinitrogen unit is a powerful pi-electron donor with the ability to transfer electron density from the metal to a distant acceptor centre through an extended conjugated ligand system. As a consequence, complexes of this type could have potential applications as nonlinear optical materials and molecular semiconductors.

Syntheses and spectroscopy of diamine complexes of Zn(II) and Cd(II) ethylxanthates and the molecular structures of [M(S2COEt)(2)TMEDA]: formation of US nanoparticles from [Cd(S2COEt)(2)] and [Cd(S2COEt)(2)TMEDA]

The zinc and cadmium ethylxanthate complexes of N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine (TMEDA), [M(S2COEt)(2)TMEDA], were synthesized and characterized with infrared, H-1 and C-13 NMR spectroscopy, mass spectrometry and X-ray crystallography. Whereas the cadmium complex has a six-coordinate {CdS4N2} centre with bidentate xanthate ligands, the zinc complex contains four coordinate {ZnS2N2} zinc with two monodentate xanthate groups. The cadmium species [Cd(S2COEt)(2)(diamine)] (where diamine = N,N-dimethylethylenediamine or N,N'-diisopropylethylenediamine) were also synthesized. The surfactant-assisted formation of nanoparticles from [Cd(S2COEt)(2)] and [Cd(S2COEt)(2)TMEDA] was studied with TEM, XRD and XRF techniques. From [Cd(S2COEt)(2)], spherical nanoparticle aggregates 140-200 nm in diameter were obtained but from [Cd(S2COEt)(2)TMEDA], single nanoparticles were produced with estimated diameters in the range of 4-7 nm and almost no aggregation. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Electrochemical characterisation and anodic stripping voltammetry at mesoporous platinum rotating disc electrodes

Using the technique of liquid crystal templating a rotating disc electrode (RDE) was modified with a high surface area mesoporous platinum film. The surface area of the electrode was characterised by acid voltammetry, and found to be very high (ca. 86 cm(2)). Acid characterisation of the electrode produced distorted voltammograms was interpreted as being due to the extremely large surface area which produced a combination of effects such as localised pH change within the pore environment and also ohmic drop effects. Acid voltammetry in the presence of two different types of surfactant, namely Tween 20 and Triton X-100, suggested antifouling properties associated with the mesoporous deposit. Further analysis of the modified electrode using a redox couple in solution showed typical RDE behaviour although extra capacitive currents were observed due to the large surface area of the electrode. The phenomenon of underpotential deposition was exploited for the purpose of anodic stripping voltammetry and results were compared with data collected for microelectrodes. Underpotential deposition of metal ions at the mesoporous RDE was found to be similar to that at conventional platinum electrodes and mesoporous microelectrodes although the rate of surface coverage was found to be slower at a mesoporous RDE. It was found that a mesoporous RDE forms a suitable system for quantification of silver ions in solution.

Pressure-dependent product distribution of citral hydrogenation over micelle-hosted Pd and Ru nanoparticles in supercritical carbon dioxide

In situ synthesis and testing of Ru and Pd nanoparticles as catalysts in the presence of ammonium perfluorohydrocarbo-carboxylate surfactant in supercritical carbon dioxide were carried out in a stainless steel batch reactor at 40 degrees C over a pressure range of 80-150 bar CO2/H-2. Direct Visualization of the formation of a supercritical phase at above 80 bar, followed by the formation of homogeneous microemulsions containing dispersed Ru nanoparticles and Pd nanoparticles in scCO(2) at above 95-100 bar, were conducted through a sapphire window reactor using a W-0 (molar water to surfactant ratio) of 30. The synthesised RU and Pd nanoparticles showed interesting product distributions in the selective hydrogenation of organic molecules, depending critically oil the density and polarity of the fluid (which ill turn depends on the pressure applied). Thus, selective hydrogenation of the citral molecule, which contains three reducible groups (aldehydes and double bonds at the 23 and 6,7 positions), is feasible Lis a chemical probe. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Micelle-hosted palladium nanoparticles catalyze citral molecule hydrogenation in supercritical carbon dioxide

A new approach of employing metal particles in micelles for the hydrogenation of organic molecules in the presence of fluorinated surfactant and water in supercritical carbon dioxide has very recently been introduced. This is allegedly to deliver many advantages for carrying out catalysis including the use of supercritical carbon dioxide (scCO(2)) as a greener solvent. Following this preliminary account, the present work aims to provide direct visual evidence on the formation of metal microemulsions and to investigate whether metal located in the soft micellar assemblies could affect reaction selectivity. Synthesis of Pd nanoparticles in perfluorohydrocarboxylate anionic micelles in scCO(2) is therefore carried out in a stainless steel batch reactor at 40 degreesC and in a 150 bar CO2/H-2 mixture. Homogeneous dispersion of the microemulsion containing Pd nanoparticles in scCO(2) is observed through a sapphire window reactor at W-0 ratios (molar water-to-surfactant ratios) ranging from 2 to 30. It is also evidenced that the use of micelle assemblies as new metal catalyst nanocarriers could indeed exert a great influence on product selectivity. The hydrogenation of a citral molecule that contains three reducible groups (aldehyde, double bonds at the 2,3-position and the 6,7-position) is studied. An unusually high selectivity toward citronellal (a high regioselectivity toward the reduction of the 2,3-unsaturation) is observed in supercritical carbon dioxide. On the other hand, when the catalysis is carried out in the conventional liquid or vapor phase over the same reaction time, total hydrogenation of the two double bonds is achieved. It is thought that the high kinetic reluctance for double bond hydrogenation of the citral molecule at the hydrophobic end (the 6,7-position) is due to the unique micelle environment that is in close proximity to the metal surface in supercritical carbon dioxide that guides a head-on attack of the molecule toward the core metal particle.

Structure dependent rearrangement of the cyclopropylmethyl cation - isolation of a bicyclo[3.2.0]heptene

Access to 7-allyl substituted norbornene derivatives for tandem olefin metathesis via cationic rearrangement of cyclopropylmethanol substituted norbornenes is shown to be structure dependent. In some cases products that arise from cationic rearrangement of a cyclopropylmethyl cation are furnished. Thionyl chloride is shown to be superior to silica for inducing the desired rearrangement. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.