Síntesi, caracterització química i estudi de l'activitat biològica de nous complexos de Pt(II) amb lligands de tipus diaminocarboxílic i els respectius ésters i derivats peptídics

El cisplatí, PtCl2(NH3)2, ha estat una de les drogues més utilitzades en la quimioteràpia del càncer des del descobriment de la seva activitat. Però degut a la seva alta toxicitat i greus efectes secundaris, s'han sintetitzat nous compostos amb la finalitat de reduir aquests inconvenients. En aquest sentit, el treball desenvolupat en aquesta tesi doctoral ha estat la síntesi i caracterització de tretze complexos de Pt(II) amb la finalitat d'estudiar llur activitat antitumoral. Aquests complexos presenten unes característiques estructurals comunes: geometria cis, dos lligands làbils de tipus clorur i un lligand diaminoquelatant derivat dels àcids d,l-2,3-diaminopropiònic (Hdap) i d,l-2,4-diaminobutíric (Hdab). S'han dissenyat unes estratègies sintètiques a partir de les quals els lligands han estat funcionalitzats amb diferents grups de tipus éster, aminoàcid i peptídic: Etdap·2HCl, Etdab·2HCl, [(dap-Metala)·2CF3COOH], [(dab-Metala)·2CF3COOH], [(dap-phe)·2CF3COOH], [(dab-phe)·2CF3COOH], [(dap-Mettrp)·2CF3COOH], [(dab-Mettrp)·2CF3COOH], [(dap-ASTTTNYT-NH2)·2CF3COOH], essent Metala= éster metílic de L-alanina, phe= L-fenilalanina, Mettrp= éster metílic del L-triptofà. Aquests lligands diaminoquelatants s'han utilitzat per sintetitzar els corresponents complexos de Pt(II): PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab), PtCl2(Etdap), PtCl2(Etdab), PtCl2(dap-Metala), PtCl2(dab-Metala), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-phe), PtCl2(dab-phe), PtCl2(dap-Mettrp), PtCl2(dab-Mettrp), PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2). A través de diferents tècniques i assaigs biològics (dicroisme circular, electroforesi en gel d'agarosa, microscopia de forces atòmiques, citometria de flux, assaigs de proliferació cel·lular) s'ha pogut demostrar l'activitat antitumoral d'aquests compostos. A través de la tècnica de dicroisme circular (DC) s'ha pogut demostrar que els lligands lliures no interaccionen covalentment amb el DNA de Calf Thymus i no modifiquen l'estructura secundària de la doble hèlix. En canvi, els respectius complexos han demostrat tenir capacitat per interaccionar amb el DNA i modificar la seva estructura secundària. Els complexos PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab) i PtCl2(dab-phe) mostren un comportament similar al cisplatí, generant adductes cis-bifuncionals que distorcionen la doble hèlix de forma no desnaturalitzant amb obertura de la doble cadena. Els complexos PtCl2(Etdap), PtCl2(Etdab), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-Metala), PtCl2(dab-Metala), PtCl2(dap-phe), PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2) quan interaccionen amb el DNA generen un canvi en la conformació del DNA de la forma B a la forma C, produint-se un augment de la curvatura de l'hèlix per rotació de les bases nitrogenades. En aquests estudis s'ha comprovat que l'estructura del complex influeix en l'efecte generat sobre l'estructura secundària de l'àcid nucleic. En primer lloc, existeix una diferència en el comportament en funció del tamany del lligand diaminoquelatant, de manera que els complexos amb el lligand (dab) provoquen un efecte més remarcable. També s'observa aquest canvi de comportament al passar dels complexos que tenen el grup funcional esterificat als que el tenen protonat. D'aquesta manera, s'observa un major efecte sobre l'estructura secundària del DNA en aquells complexos que tenen el lligand diaminoquelatant de tres metilens (dab) i amb el grup carboxilat terminal protonat. Per tal de modelitzar la interacció d'aquests complexos amb el DNA, s'ha estudiat la interacció d'aquests compostos de Pt(II) amb 5'-GMP a través de RMN-1H, observant la variació dels senyals corresponents al H8 de 5'-GMP. Així s'ha pogut demostrar que aquests compostos interaccionen amb la 5'-GMP a través d'un enllaç covalent Pt-N7, de la mateixa manera a com interacciona el cisplatí. A través d'electroforesi en gel d'agarosa i microscopia de forces atòmiques (AFM) s'ha pogut determinar l'efecte que generen els lligands lliures i els respectius complexos de Pt(II) sobre l'estructura terciària del plasmidi pBR322. Els lligands provoquen un augment de l'agregació de les molècules de DNA i un lleuger augment de la compactació de l'estructura terciària. Aquests resultats s'atribueixen a la capacitat d'aquests compostos a interaccionar per pont d'hidrogen amb el DNA. Els corresponents complexos de Pt(II) provoquen un augment de l'agregació i una important compactació, degut per una banda a la capacitat de l'àtom de Pt a interaccionar covalentment amb el DNA, i per altra banda, a la capacitat del lligand a interaccionar per pont d'hidrogen amb l'àcid nucleic. Finalment s'ha estudiat l'activitat citotòxica d'aquests complexos de Pt(II) en diferents línies cel·lulars: A431 (línia de carcinoma epidermoide), HeLa (línia de carcinoma de coll d'úter) i HL-60 (línia promielocítica de leucèmia). Els complexos moderadament solubles en aigua, PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-phe) i PtCl2(dab-phe), han demostrat ser actius. L'activitat depèn de la concentració de complex, del temps d'incubació i de la línia cel·lular. Per temps d'incubació alts i concentracions de complex elevades s'observa la màxima activitat. Els complexos de l'alanina, PtCl2(dap-ala) i PtCl2(dab-ala), són els que mostren més activitat, mentre que els compostos de la fenilalanina són els menys actius, degut probablement a la voluminositat del lligand, la qual pot impedir o dificultar el transport del compost a través de la membrana cel·lular. L'activitat citotòxica dels complexos insolubles en aigua, PtCl2(Etdap) i PtCl2(Etdab), queda bloquejada per l'elevada concentració de DMSO (12%) necessària per solubilitzar els compostos. Aquests resultats permeten deduir que la presència d'un 12% de DMSO anul·la l'activitat d'aquests complexos, ja que el DMSO pot coordinar-se amb el Pt ocupant les posicions làbils del complex i evitant que es pugui coordinar amb el DNA. Els assaigs de proliferació cel·lular del complex PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2) i del pèptid lliure ASTTTNYT-NH2 han demostrat que ambdós compostos són actius. Tot i això, l'activitat del complex és superior a la del pèptid lliure, ja que el Pt pot interaccionar covalentment amb el DNA i augmentar l'efecte citotòxic. Per tant, el complex presenta un lligand portador biològicament actiu que pot transportar el metall a través de la membrana cel·lular i facilitar així la seva interacció amb el DNA. A través de la tècnica de citometria de flux s'ha comprovat que en tots els casos la mort cel·lular produïda pels complexos ha estat per apoptosi. Per últim, s'ha sintetitzat i caracteritzat un complex trinuclear de Pt(II), {[Pt(Me2Bpy)2][PtCl2(Me2Bpy)]2}, essent Me2Bpy= 4,4'-dimetil-2,2'-dipiridil. La resolució de la seva estructura per difracció de Raig-X ha permès determinar l'existència d'una interacció intramolecular Pt-Pt de 3.474 Å.

Identificació de noves dianes terapèutiques en neoplàsies limfoides

El limfoma de cèl•lules de mantell (LCM) és un limfoma de cèl•lules B incurable que presenta sobreexpressió de ciclina D1. Això fa necessari el desenvolupament de noves teràpies. Els gens supressors de tumors estan alterats en càncer pel silenciament epigenètic aberrant, com a conseqüència de la desacetilació de les histones dels seus promotors. Els inhibidors de les desacetilases d'histones (HDACi) són nous compostos amb resultats prometedors per al tractament de tumors. L'objectiu principal, i que ha durat 7 mesos, va ser analitzar l'activitat antitumoral de l'àcid hidroxàmic suberoilanílid (SAHA, vorinostat), un HDACi en fase d'assajos clínics per al tractament de varis tumors, en cèl•lules de LCM. Es va analitzar la sensibilitat al SAHA (Merck Pharmaceuticals) en nou línies cel•lulars humanes de LCM, que es diferenciaven en les alteracions genètiques, les característiques replicatives i la sensibilitat als fàrmacs; i cèl•lules primàries de 6 pacients. El SAHA va presentar un efecte citotòxic heterogeni amb DL50 (Dosi Letal 50) de 3.25 μM a &25 μM amb 24 d'incubació. Aquest efecte citotòxic s'incrementava notablement després de 48 hores d'incubació assolint una DL50 de 0.34 a 5.69 μM. Cal destacar que 5 dels 6 casos de les mostres primàries de LCM van mostrar una elevada sensibilitat (DL50 & 8.07 μM). A nivell mecanistic, el SAHA va augmentar l'acetilació de les histones H3 i H4, i va disminuir els nivells de proteïna de la ciclina D1 i c-Flip. La citometria de flux i els anàlisis per Western Blot van posar de manifest que l'efecte citotòxic del SAHA es dóna a través de l'activació de la via mitocondrial de mort cel•lular i la cascada de caspases. El SAHA indueix l'expressió transcripcional de la proteïna proapoptòtica Bmf. Aquests resultats suggereixen que el SAHA podria ser una nova teràpia prometedora per al tractament del LCM.

Estudi de la interacció de tres complexos de Pt amb proteïnes i oligonucleòtids mitjançant ESI-MS

En aquest treball s’investiga la reactivitat de tres complexos de Pt, cisplatí, complex 1, [Pt(dmba)(aza-N1)(dmso)], complex 2, i [Pt(dmba)(N9-9AA)(PPh3)]+, complex 3; els quals presenten activitat antitumoral, amb diferents proteïnes i oligonucleòtids mitjançant espectrometria de masses (ESI-TOF MS). ). L’estudi del cisplatí, 1, droga molt coneguda i emprada avui en dia pel tractament de molts tipus de càncer, permet comparar la reactivitat dels nous complexos d’estudi, 2 i 3, els quals presenten un IC50 més baix que el cisplatí en algunes línies de cèl·lules tumorals.

New antitumoral agents I: In vitro anticancer activity and in vivo acute toxicity of synthetic 1,5-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,4-pentadien-3-one and derivatives

This paper describes a new method for the preparation of 1,5-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,4-pentadien-3-one 1 and its derivatives 2-5. This set of synthetic compounds exhibited high antitumoral activities regarding in vitro screening against several human tumor cell lines as lung carcinoma NCI-460, melanoma UACC-62, breast MCF-7, colon HT-29, renal 786-O, ovarian OVCAR-03 and ovarian expressing the resistance phenotype for adriamycin NCI-ADR/ RES, prostate PC-3, and leukemia K-562. Compounds were also tested against murine tumor cell line B16F10 melanoma and lymphocytic leukemia L1210 as well as to their effect toward normal macrophages. Specific activity against colon cancer cells HT-29 was observed for all tested compounds and suggests further studies with models of colon cancer. Compounds 1, 2, and 4 showed significant cytotoxic activity with IC(50) values <= 2.3 mu M for all human cancer cell lines. Intraperitoneal acute administration of compound 1 and 2 showed very low toxicity rate. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The antitumoral, trypanocidal and antileishmanial activities of extract and alkaloids isolated from Duguetia furfuracea

The alkaloid extract and five alkaloids isolated from subterranean stem bark of Duguetia furfuracea (Annonaceae) were investigated for the following activities: antitumoral, trypanocidal and leishmanicidal. Dicentrinone showed weak cytotoxicity, but it had the strongest leishmanicidal activity IC(50) 0.01 mu M). Duguetine and duguetine beta-N-oxide caused considerable antitumoral activity in every cell lines evaluated, although duguetine was more active against trypomastigote forms (IC(50) 9.32 mu M) than other alkaloids tested. (C) 2009 Elsevier GmbH. All rights reserved.

O uso da cultura celular (Hela) para triagem de novas drogas com ação "antitumoral"

A descoberta de novas drogas (produtos naturais e substâncias sintéticas) com atividade antineoplástica vem sendo dificultada devido ao teste de laboratório "in vitro". Optou-se, então por usar para triagem dessas drogas antitumorais a cultura de cálula humana neoplástica cultivada de modo contínuo: a linhagem de célula Hela derivada por Gey de uma carcinoma uterino humano. Foi utilizada uma cultura de célula estacionária, diluída 0-20 mcg/ml (conteúdo proteico celular, segundo técnica de Oyama e Eagle) em meio basal de Eagle com 10% de soro de vitelo, acrescido de penicilina 100 unidades/ml, estreptomicina 100 mcg/ml e fungizon 5 mcg/ml. A essa cultura adicionou-se o material a ser testado em doses compreendidas entre 0,001 mcg/ml a 100 mcg/ml. Após 72 horas, os resultados foram analisados para determinar-se a DI 50 (dose que inibe 50% do crescimento celular comparado ao controle). O numero de experimentos foram constantes para uma mesma droga. Foram testados 18 substâncias sintéticas e 16 produtos naturais. Consideraram-se ativas as amostras com DI 50≤40 mcg/ml para produtos naturais e com DI 50≤8 mcg/ml para substâncias sintéticas devido a menor sensibilidade da referida linhagem celular em relação a KB (derivada de carcinoma epidermóide de nasofaringe humana) cultura utilizada pelo National Cancer Institute (U.S.A) para objetivos similares ao proposto no presente trabalho.

Efectes de l'hàbit tabàquic sobre la termoregulació durant l'activitat física

El fumar cigarretes, a un ritme habitual i sense evitar el seu consum les hores prèvies a l’activitat física, pot comprometre de forma significativa els mecanismes termoreguladors de pèrdua de calor i provocar una resposta hemodinàmica anormal durant l’exercici. L’associació de tabac i activitat física d’alta intensitat pot fer augmentar la temperatura central al pertorbar els mecanismes de pèrdua de calor mitjançant la redistribució del flux vascular cutani. A més, durant exercicis perllongats com els exercicis de resistència, i en ambients alorosos, el consum de cigarretes pot actuar com a factor limitant en el rendiment esportiu, i incrementar el risc d’hipertèrmia.

Efectes de l'abstinència tabàquica sobre la termoregulació durant l'activitat física

La situació de fumador actiu 1 hora abans de la pràctica d’activitat física pot alterar la resposta termoreguladora, comprometen de forma significativa els mecanismes vasodilatadors cutànis de pèrdua de calor i provocar una resposta hemodinàmica anormal durant l’exercici. L’efecte additiu de la nicotina i de l’activitat física d’alta intensitat pot fer augmentar la temperatura central al pertorbar els mecanismes de pèrdua de calor mitjançant la redistribució del flux vascular cutani. A més, durant exercicis perllongats com els exercicis de resistència, i en ambients calorosos, el consum actiu de cigarretes podria actuar com a factor limitant en el rendiment esportiu, i poder incrementar el risc d’induir hipertèrmia.

CBUC 1995-2004 : deu anys d'activitat i de presència pública

Selecció d'articles, ponències i presentacions il·lustratives dels deu anys d'història del Consorci i dels seus projectes i activitats.

Programa vellesa, activitat física i dependència (Vafid): justificació i bases per a la sistematització

El present estudi es centra en els programes d’activitat física adreçats a persones grans en situació de dependència, que es esenvolupen en grup i que utilitzen el moviment actiu com a principal eina de treball. Es tracta d’una recerca que, per una banda, estudia i analitza les bases teòriques que avalen la importància i la necessitat de l’aplicació d’aquest tipus de programes. Per l’altra, justifica i defineix, amb detall, les línies directrius que han de guiar el seu desenvolupament i la seva aplicació en l’àmbit d’institucions d’atenció a les persones grans (residències, centres de dia i centres sòciosanitaris). El marc conceptual (capítol II) es construeix a partir d’una àmplia recerca bibliogràfica sobre les quatre dimensions d’anàlisi clau (l’envelliment, la dependència, l’atenció a les persones grans i l’activitat física) que fonamenta i justifica la proposta de programa que es fa en la segona part (capítol III). En aquesta es defineixen els referents, les finalitats, els objectius, els recursos que es poden utilitzar, les indicacions bàsiques per a organitzar el treball, els aspectes metodològics essencials per a l’aplicació del programa i les condicions necessàries per a poder-lo implementar. El resultat de tot el procés de recerca i estudi permet dir que, a nivell teòric, l’activitat física és una eina útil, eficaç i amb moltes possibilitats cara a l’atenció a les persones grans en situació de dependència. Que els esmentats programes han de ser fruit d’un procés de planificació, han de considerar les diferents dimensions de l’ésser en interacció constant, han de ser aplicats donant més importància al procés que al producte i que els recursos disponibles s’han d’utilitzar d’acord amb aquests plantejaments. En les línies de futur per a aquesta recerca, es planteja la seva continuació a partir de l’aplicació del programa VAFiD en diferents grups i la seva avaluació (seguint el model d’avaluació responent de Robert Stake) per determinar-ne la coherència i la qualitat.

Estudi del patró d'activitat diària dels ximpanzes del zoo de Barcelona mitjançant SPSS

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 2008. Estudi del patró d’activitat diària i les interaccions socials d’un grup de ximpanzés (Pan troglodytes) en captivitat. A partir dels estudis realitzats per la doctora Jane Goodall, s’ha elaborat una comparativa entre les conductes a la vida salvatge i a la vida en captivitat dels ximpanzés. Per obtenir les dades s’ha emprat la metodologia observacional pròpia de l’etologia; les dades obtingudes s’han analitzat mitjançant el paquet estadístic SPSS. Les dades estudiades mostren en primer lloc que les conductes bàsiques dels ximpanzés en captivitat no difereixen tant de les conductes en llibertat si les condicions de captivitat són les adequades. En segon lloc, també s’observa que hi ha diferències individuals en la conducta de cada membre, les quals han estat detallades a l’estudi. Finalment es fa palès que empren més les àrees noves de la seva instal•lació.

Obtenció de nous anàlegs amb activitat brassinoesteroide mitjançant modelització molecular i síntesi

Els brassinoesteroides són productes naturals que actuen com a potents reguladors del creixement vegetal. Presenten aplicacions prometedores en l’agricultura degut a que, aplicats exògenament, augmenten la qualitat i la quantitat de les collites. Ara bé, el seu ús s’ha vist restringit degut a la seva costosa obtenció. Aquest fet ha motivat la recerca de nous compostos actius més assequibles. En aquest projecte es planteja el disseny i obtenció de nous anàlegs seguint diferents estratègies que impliquen tant l’ús de mètodes de modelització molecular com de síntesi orgànica. La primera d’aquestes estratègies consisteix en buscar compostos actius en bases de dades de compostos comercials a través de processos de Virtual Screening desenvolupats amb mètodes computacionals basats en Camps d’Interacció Molecular. Així, es van establir i interpretar models de Relacions Quantitatives Estructura-Activitat (QSAR) emprant descriptors independents de l’alineament (GRIND) i, amb col•laboració amb la Universitat de Perugia, aquest criteri de cerca es va ampliar amb l’aplicació de descriptors FLAP de nova generació. Una altra estratègia es va basar en intentar substituir l’esquelet esteroide dels brassinoesteroides per una estructura equivalent, fixant com a cadena lateral el grup (R)-hexahidromandelil. S’han aplicat dos criteris: mètodes computacionals basats en models QSAR establerts amb descriptors GRIND i també en la metodologia SHOP (scaffold hopping), i, per altra banda, anàlegs proposats racionalment a partir d’un estudi efectuat sobre disruptors endocrins no esteroïdals. Sobre les estructures trobades s’hi va unir la cadena lateral comercial esmentada per via sintètica, en la qual s’ha hagut de fer un èmfasi especial en grups protectors. En total, 49 estructures es proposen per a ser obtingudes sintèticament. També s’ha treballat en l’obtenció un agonista derivat de l’hipotètic antagonista KM-01. Totes les molècules candidates, ja siguin comercials o obtingudes sintèticament, estant sent avaluades en el test d’inclinació de la làmina d’arròs (RLIT).

El camí de la tasca a l'activitat: el treball en petit grup en enfocaments AICLE des de la perspectiva de la Teoria de l'Activitat

Estudi dut a terme dins de l'equip col·laboratiu CLIL-SI, sobre el treball en petit grup en una aula AICLE de ciències en anglès, partint d'una perspectiva sociocultural de l'aprenentatge, i parant especial atenció a la distinció entre tasca (material proposat pel docent) i activitat (allò que els alumnes fan per a realitzar la tasca de manera comunicativa) que proposa la Teoria de l'Activitat. L'objectiu és comprendre millor la dinàmica de grup en el desenvolupament d'una tasca AICLE, i observar les instàncies d'integració de continguts i llengua, per la qual cosa es descriuen i categoritzen les activitats que fan els alumnes

Impacte de la inversió en biblioteques sobre l'activitat de recerca de les universitats

Aquesta revisió analitza les conclusions d'una desena de treballs realitzats a Estats Units i el Regne Unit que estudien la contribució de la biblioteca a la missió institucional de la universitat de la qual depenen. Més concretament, l'anàlisi se centra en investigacions que estudien l'impacte de la inversió en biblioteques sobre l'activitat de recerca de les universitats, intentant determinar si existeix una relació causal entre el volum de recursos destinats a les col·leccions i serveis ibliotecaris i la quantitat i qualitat de la producció científica de la institució.