Papel de la subunidad alpha de la proteína G heterotrimérica en el sensado de glucosa y en la diferenciación celular del hongo dimórfico yarrowia lipolytica.

Tesis (Maestría en Ciencias en Nutrición) UANL, 2014.

Desarrollo de un nuevo soporte polímerico con componentes de matriz extracelular neural para su aplicación en la diferenciación "in vitro" de distintas células primarias

268 p. : il.

Implicación de Anexina A5 en la progresión maligna del melanoma humano. Valor pronóstico

172 p.

Proteómica dirigida en la cirugía del cáncer gástrico

240 p. + anexos

Role of alpha 2,3-sialyltransferases ST3Gal III and ST3Gal IV in pancreatic ductal adenocarcinoma

Este trabajo demuestra que los genes que codifican para los enzimas beta-galactosido alfa-2,3-sialiltransferasa 3 (ST3Gal III), y en menor medida beta-galactosido alfa-2,3-sialiltransferasa 4 (ST3Gal IV), están directamente implicados en etapas clave de la progresión tumoral como la adhesión, la migración y la formación de metástasis en las líneas de adenocarcinoma pancreático humano Capan-1 y MDAPanc-28. También, que las Especies Reactivas del Oxígeno (ROS) generadas durante los procesos de proliferación y diferenciación celular o debido a estímulos oxidantes externos, desempeñan un importante papel en el control de la síntesis de ST3Gal III y SLex, y por lo tanto en la regulación del fenotipo metastático. Además, junto al papel pro-adhesivo de la E-Selectina, este trabajo ha descrito efectos prometastáticos adicionales para esta molécula como inductora de la migración y de la secreción de VEGF a través de un mecanismo E-Selectina-SLex dependiente.

Posibles roles de los receptores a manosa-6-fosfato durante la organogénesis

Los receptores a manosa-6-fosfato (MPRs) son glicoproteínas que presentan como función principal el transporte de las hidrolasas lisosomales al lisosoma. Se conocen hasta el momento dos formas de MPRs: el receptor catión dependiente de 46 kDa (CD-MPR), que necesita iones bivalentes como Ca+2, Mg+2 o Mn+2 en muy bajas concentraciones para interactuar con sus ligandos; y el receptor catión independiente de 300 kDa (CI-MPR) que actúa aún en ausencia de los iones. Estos receptores son los dos únicos miembros de la familia de lectinas de tipo P, puesto que son las únicas lectinas que reconocen los residuos de manosa fosforilada. Como ambos MPRs coexisten en la mayoría de los tipos celulares y presentan similar distribución subcelular, aún se discute el verdadero rol de estos receptores y la razón de su coexistencia en la mayoría de las células. En esta tesis hemos estudiado algunas propiedades de los MPRs durante el desarrollo perinatal de órganos de rata y observamos que ambos receptores poseen diferentes comportamientos en este período. El CI-MPR disminuye su expresión mientras que el número de sitios activos (Bmax) permanece constante y la afinidad se incrementa para ligandos fosfomanosilados durante la maduración, tanto en hígado como en cerebro. Este receptor se presenta en mayor proporción en la membrana plasmática fetal comparado con adultos. Desde nuestros hallazgos postulamos que la función del CI-MPR en los primeros estadíos del desarrollo podría estar orientada al crecimiento y diferenciación celular y que posteriormente su afinidad por las enzimas lisosomales aumenta debido a modificaciones en su estructura. De este modo, en los adultos funciona como transportador de enzimas lisosomales. El CD-MPR en cambio, aumenta su expresión, su número de sitios activos y su afinidad a partir de los 10 días postnatales en hígado, estas propiedades se correlacionan con la mayor expresión de enzimas lisosomales y con una mayor interacción de las enzimas con CD-MPR en este período. Por ello postulamos que este receptor es fundamental en la biogénesis del aparato lisosomal entre los 10 y 20 días de desarrollo. En cerebro, el CD-MPR tiene algunas propiedades diferentes, mientras que la expresión es constante, el número de sitios activos disminuye y la afinidad se incrementa durante el desarrollo. Esto indicaría que en cerebro existe una maduración lisosomal diferente, iniciándose en una etapa temprana del desarrollo y terminando su desarrollo total hacia los 20 días postnatales.

Methods for the analysis of multi-scale cell dynamics from fluorescence microscopy images

La embriogénesis es el proceso mediante el cual una célula se convierte en un ser un vivo. A lo largo de diferentes etapas de desarrollo, la población de células va proliferando a la vez que el embrión va tomando forma y se configura. Esto es posible gracias a la acción de varios procesos genéticos, bioquímicos y mecánicos que interaccionan y se regulan entre ellos formando un sistema complejo que se organiza a diferentes escalas espaciales y temporales. Este proceso ocurre de manera robusta y reproducible, pero también con cierta variabilidad que permite la diversidad de individuos de una misma especie. La aparición de la microscopía de fluorescencia, posible gracias a proteínas fluorescentes que pueden ser adheridas a las cadenas de expresión de las células, y los avances en la física óptica de los microscopios han permitido observar este proceso de embriogénesis in-vivo y generar secuencias de imágenes tridimensionales de alta resolución espacio-temporal. Estas imágenes permiten el estudio de los procesos de desarrollo embrionario con técnicas de análisis de imagen y de datos, reconstruyendo dichos procesos para crear la representación de un embrión digital. Una de las más actuales problemáticas en este campo es entender los procesos mecánicos, de manera aislada y en interacción con otros factores como la expresión genética, para que el embrión se desarrolle. Debido a la complejidad de estos procesos, estos problemas se afrontan mediante diferentes técnicas y escalas específicas donde, a través de experimentos, pueden hacerse y confrontarse hipótesis, obteniendo conclusiones sobre el funcionamiento de los mecanismos estudiados. Esta tesis doctoral se ha enfocado sobre esta problemática intentando mejorar las metodologías del estado del arte y con un objetivo específico: estudiar patrones de deformación que emergen del movimiento organizado de las células durante diferentes estados del desarrollo del embrión, de manera global o en tejidos concretos. Estudios se han centrado en la mecánica en relación con procesos de señalización o interacciones a nivel celular o de tejido. En este trabajo, se propone un esquema para generalizar el estudio del movimiento y las interacciones mecánicas que se desprenden del mismo a diferentes escalas espaciales y temporales. Esto permitiría no sólo estudios locales, si no estudios sistemáticos de las escalas de interacción mecánica dentro de un embrión. Por tanto, el esquema propuesto obvia las causas de generación de movimiento (fuerzas) y se centra en la cuantificación de la cinemática (deformación y esfuerzos) a partir de imágenes de forma no invasiva. Hoy en día las dificultades experimentales y metodológicas y la complejidad de los sistemas biológicos impiden una descripción mecánica completa de manera sistemática. Sin embargo, patrones de deformación muestran el resultado de diferentes factores mecánicos en interacción con otros elementos dando lugar a una organización mecánica, necesaria para el desarrollo, que puede ser cuantificado a partir de la metodología propuesta en esta tesis. La metodología asume un medio continuo descrito de forma Lagrangiana (en función de las trayectorias de puntos materiales que se mueven en el sistema en lugar de puntos espaciales) de la dinámica del movimiento, estimado a partir de las imágenes mediante métodos de seguimiento de células o de técnicas de registro de imagen. Gracias a este esquema es posible describir la deformación instantánea y acumulada respecto a un estado inicial para cualquier dominio del embrión. La aplicación de esta metodología a imágenes 3D + t del pez zebra sirvió para desvelar estructuras mecánicas que tienden a estabilizarse a lo largo del tiempo en dicho embrión, y que se organizan a una escala semejante al del mapa de diferenciación celular y con indicios de correlación con patrones de expresión genética. También se aplicó la metodología al estudio del tejido amnioserosa de la Drosophila (mosca de la fruta) durante el cierre dorsal, obteniendo indicios de un acoplamiento entre escalas subcelulares, celulares y supracelulares, que genera patrones complejos en respuesta a la fuerza generada por los esqueletos de acto-myosina. En definitiva, esta tesis doctoral propone una estrategia novedosa de análisis de la dinámica celular multi-escala que permite cuantificar patrones de manera inmediata y que además ofrece una representación que reconstruye la evolución de los procesos como los ven las células, en lugar de como son observados desde el microscopio. Esta metodología por tanto permite nuevas formas de análisis y comparación de embriones y tejidos durante la embriogénesis a partir de imágenes in-vivo. ABSTRACT The embryogenesis is the process from which a single cell turns into a living organism. Through several stages of development, the cell population proliferates at the same time the embryo shapes and the organs develop gaining their functionality. This is possible through genetic, biochemical and mechanical factors that are involved in a complex interaction of processes organized in different levels and in different spatio-temporal scales. The embryogenesis, through this complexity, develops in a robust and reproducible way, but allowing variability that makes possible the diversity of living specimens. The advances in physics of microscopes and the appearance of fluorescent proteins that can be attached to expression chains, reporting about structural and functional elements of the cell, have enabled for the in-vivo observation of embryogenesis. The imaging process results in sequences of high spatio-temporal resolution 3D+time data of the embryogenesis as a digital representation of the embryos that can be further analyzed, provided new image processing and data analysis techniques are developed. One of the most relevant and challenging lines of research in the field is the quantification of the mechanical factors and processes involved in the shaping process of the embryo and their interactions with other embryogenesis factors such as genetics. Due to the complexity of the processes, studies have focused on specific problems and scales controlled in the experiments, posing and testing hypothesis to gain new biological insight. However, methodologies are often difficult to be exported to study other biological phenomena or specimens. This PhD Thesis is framed within this paradigm of research and tries to propose a systematic methodology to quantify the emergent deformation patterns from the motion estimated in in-vivo images of embryogenesis. Thanks to this strategy it would be possible to quantify not only local mechanisms, but to discover and characterize the scales of mechanical organization within the embryo. The framework focuses on the quantification of the motion kinematics (deformation and strains), neglecting the causes of the motion (forces), from images in a non-invasive way. Experimental and methodological challenges hamper the quantification of exerted forces and the mechanical properties of tissues. However, a descriptive framework of deformation patterns provides valuable insight about the organization and scales of the mechanical interactions, along the embryo development. Such a characterization would help to improve mechanical models and progressively understand the complexity of embryogenesis. This framework relies on a Lagrangian representation of the cell dynamics system based on the trajectories of points moving along the deformation. This approach of analysis enables the reconstruction of the mechanical patterning as experienced by the cells and tissues. Thus, we can build temporal profiles of deformation along stages of development, comprising both the instantaneous events and the cumulative deformation history. The application of this framework to 3D + time data of zebrafish embryogenesis allowed us to discover mechanical profiles that stabilized through time forming structures that organize in a scale comparable to the map of cell differentiation (fate map), and also suggesting correlation with genetic patterns. The framework was also applied to the analysis of the amnioserosa tissue in the drosophila’s dorsal closure, revealing that the oscillatory contraction triggered by the acto-myosin network organized complexly coupling different scales: local force generation foci, cellular morphology control mechanisms and tissue geometrical constraints. In summary, this PhD Thesis proposes a theoretical framework for the analysis of multi-scale cell dynamics that enables to quantify automatically mechanical patterns and also offers a new representation of the embryo dynamics as experienced by cells instead of how the microscope captures instantaneously the processes. Therefore, this framework enables for new strategies of quantitative analysis and comparison between embryos and tissues during embryogenesis from in-vivo images.

ESTUDIO DE MOLÉCULAS INVOLUCRADAS EN LA REGULACIÓN DE LA HOMEOSTASIS VACUOLAR Y LA ENDOCITOSIS DE ANTIPARASITARIOS NATURALES EN GIARDIA LAMBLIA

La endocitosis y el tráfico de proteínas lisosomales son eventos esenciales en los parásitos patógenos ya que están directamente vinculados a procesos específicos vitales tales como la invasión de células hospedadoras, la nutrición y la diferenciación celular a estadios resistentes. En el parásito unicelular G. lamblia, las moléculas que participan en estos procesos fueron analizadas por nuestro grupo e incluyen la acción de las proteínas adaptadoras AP-1 y AP-2 y del coatómero clatrina, con implicancia incierta de otras proteínas adaptadoras. Recientemente, hemos identificado a la proteína GlENTHp (Giardia lamblia ENTH protein) que contiene un dominio de ENTH presente en las proteínas adaptadoras monoméricas epsina o epsinaR (proteína relacionada a epsina), que participan en la endocitosis y el tráfico de proteínas desde el aparato de Golgi a los endosomas, respectivamente, en otros tipos celulares. Hemos encontrado que GlENTHp se une clatrina y ubiquitina y, notablemente, también interactúa con la subunidad alfa de la AP-2 (que participan en la endocitosis) y la subunidad gamma de la AP-1 (implicada en el tráfico de Golgi-a-lisosoma). Encontramos también que GlENTHp estaría asociada a membrana a través de su unión a fosfoinosítidos vinculados al anclaje a la membrana plasmática y membrana de Golgi en células de mamífero. La reducción de la expresión de GlENTHp o la sobreexpresión de una mutante de GlENTHp no funcional mostró una acumulación inusual de material electrodenso en las vacuolas lisosomales periféricas o PVs, estando gravemente afectado el crecimiento de los trofozoítos. Un hallazgo similar se observó en trofozoítos salvajes tratados con lactoferrina, un metabolito antimicrobiano natural y una de las barreras de defensa del hospedador más importantes contra G. lamblia. El mismo efecto, se vió luego de la exposición de trofozoítos a LY294002, un inhibidor de las enzimas PI3 quinasas capaces de fosforilar fosfatidilinositol a fosfoinosítidos. Estos estudios acerca de la función molecular de drogas antiparasitarias y el análisis de su relación con la maquinaria endocítica nos permitirían inferir la utilidad clínica de esta droga natural en particular pero también nos permitirán establecer nuevas bases en la investigación de un enfoque de administración de drogas específicas a través de receptores de alta afinidad en general. Por lo tanto, en este proyecto nos proponemos continuar con el estudio del tráfico de proteínas mediado por clatrina implicado en el mantenimiento de la homeostasis de las PVs y su implicancia en la incorporación de giardicidas naturales. Nuevos hallazgos posiblemente nos darán una visión diferente de la función de las PVs y pueden brindar información sobre vías de intervención terapéutica alternativas contra Giardia y otros parásitos relacionados.

¿Qué son los microARNs?: posibles biomarcadores y dianas terapéuticas en la enfermedad osteoporótica

Los micro-ARN (miRs) son pequeñas moléculas de ARN no codificantes que regulan la expresión génica a nivel post-transcripcional. Generalmente actúan sobre la expresión genética mediante el silenciamiento o degradación de los ARNm, y están implicados en la regulación de varios procesos biológicos, como la diferenciación celular, la proliferación, la apoptosis y en el desarrollo embrionario y tisular. Actualmente son un importante foco de interés para el estudio de diversas enfermedades como el cáncer o la diabetes mellitus tipo 2. A nivel del metabolismo óseo, están surgiendo diversos miRs implicados en su regulación, abriendo un campo de investigación importante para identificar nuevos biomarcadores para el diagnóstico de la enfermedad osteoporótica, de su evolución, así como para diseñar nuevas terapias farmacológicas.

Perfil del neonato que nace en el Hospital Nacional Saldaña en el período de Enero a Diciembre de 2013

La vida prenatal se considera la etapa más sensible del desarrollo humano debido al alto nivel de división y diferenciación celular en el feto. El perfil del neonato, tiene valor pronóstico y sirve para el manejo clínico del recién nacido. El bajo peso de nacimiento constituye un factor conocido de riesgo de mortalidad y morbilidad en el recién nacido, los parámetros antopométricos tienen una significativa asociación con el riesgo de algunas enfermedades neonatales específicas, como asfixia, ictericia, hipoglicemia, hipomagnesemia, neumonía congénita, hipertensión pulmonar, sepsis, distres respiratorio, taquipnea transitoria y persistencia del ducto arterioso. El objetivo de la investigación fue determinar el perfil epidemiológico que presentan los neonatos nacidos en el Hospital Nacional Saldaña en el período de Enero a Diciembre de 2013, presentar sus datos estadísticamente, relacionándolos con los valores de referencias usados por el Ministerio de Salud, y brindar información relevante a considerar para estudios posteriores demostrando la importancia de los datos obtenidos. El tipo de estudio es descriptivo observacional. La población y muestra son los niños nacidos en el Hospital Nacional Saldaña en el período de Enero a Diciembre de 2013. Los datos se obtuvieron mediante la hoja de atención al recién nacido que el hospital llevó en este período y se procesaron estadísticamente por medio de tablas y gráficos. En los resultados se puede observar como dato relevante que a medida aumenta el número de controles prenatales, aumenta el peso del recién nacido. En conclusión se puede decir que es recomendable que cada centro hospitalario que recibe neonatos, cuente con una curva de referencia nacional, representativa de la población que atiende, dado que existen diferencias geográficas, étnicas y epidemiológicas que contribuyen a nuevos registros del recién nacido y que presentan riesgo de morbimortalidad.

Evaluación del perfil transcripcional y potenciales vías de señalización neuronal afectadas tras la inhibición del gen PRR12 por ArNi

Introducción: El sistema nervioso tiene como función el controlar y regular el funcionamiento de los diversos órganos y sistemas de los vertebrados, coordinando su interrelación, así como la relación del organismo con el medio externo, permitiendo su interacción. Este sistema se comienza a desarrollar durante la etapa embrionaria mediante la neurogénesis, en la cual múltiples procesos biológicos trabajan en conjunto para asegurar que los diversos tipos de células nerviosas proliferen, se diferencien, migren y formen sinapsis en el momento y lugar apropiado, siendo un mecanismo finamente regulado, dependiente de la apropiada expresión temporal y espacial, así como del correcto funcionamiento de diferentes productos génicos. Debido a esto, mutaciones que alteren la correcta expresión o función de un gen involucrado en la neurogénesis y/o en el mantenimiento del SNC pueden contribuir a la iniciación y/o progresión de diversos desórdenes neurológicos. En este respecto, nuestro grupo de investigación identificó por primera vez la ruptura del gen PRR12, en una paciente con discapacidad intelectual, alteraciones neuropsiquiátricas y múltiples malformaciones menores. Debido a esto, y a las características de la proteína PRR12, con una función hasta la fecha totalmente desconocida, este es un blanco deseable para el análisis de las vías de señalización en las que participa. Objetivo: Describir los genes que son potencialmente regulados por PRR12 y, a partir de ello, analizar las posibles vías y procesos de comunicación neuronal afectados tras su inhibición. Materiales y Métodos: Se realizó una cuantificación relativa de la expresión de PRR12 en cerebro de rata en diferentes estadios del desarrollo (embrión, neonatal y adulto), mediante Western blot y qPCR. Posteriormente se realizó la inhibición de PRR12 en células C6 de glioblastoma de rata, mediante ARNi, con el fin de determinar los cambios en el perfil de expresión celular, mediante microarreglos de expresión. Resultados: PRR12 se encontró mayormente expresado en cerebro durante la etapa de embrión; además de esto, se encontraron afectados múltiples genes tras su inhibición, entre los que destacan aquellos involucrados en procesos biológicos relacionados a comunicación celular y de las vías de señalización de receptores de membrana acoplados a proteína G. Conclusiones: PRR12 es probablemente un factor de transcripción de remodelación de la cromatina, con posible implicación en el proceso de neurogénesis, especialmente en procesos de comunicación y diferenciación celular.

Morfogénesis de la pared celular y propiedades biofísicas de Entamoeba histolytica durante su diferenciación.

Tesis (Maestro en Ciencias) UANL, 2012.

Diferenciación taxonómica de dos especies del género Arthrodamaeus Grandjean (Acari, Oribatida, Gymnodamaeidae) de la Comunidad Autónoma del País Vasco

En el presente trabajo se sientan las bases para la diferenciación taxonómica y morfométrica de dos especies próximas pertenecientes al género Arthrodamaeus (Grandjean, 1954), recogidos en cuatro ecosistemas forestales de diferentes territorios de la Comunidad Autónoma del País Vasco y norte de Navarra. Ateniendo a las medidas morfológicas realizadas, los individuos se clasifican según el tamaño corporal en “morfotipo grande” y “morfotipo pequeño”. La realización de un análisis discriminante de caracteres morfométricos (anchura total (AT), longitud total (LT), longitud del notogaster (NT), sensilos (ss), setas lamelares (le), setas rostrales (ro), setas exobotridiales (exo), tarso (Ta), tibia (Ti), genu (Ge) y fémur (Fe) de los cuatro pares de patas) y la revisión bibliográfica del género Arthrodamaeus, ha permitido identificar dichos morfotipos y asignarlos a dos especies: A. reticulatus y A. mediterraneus, citándose esta última por primera vez en la Comunidad Autónoma del País Vasco.

Uso de células iPS en terapia regenerativa renal: obtención de células iPS mediante vector no integrativo y diferenciación hacia podocitos.

[ES]En las sociedades modernas existe una creciente preocupación por el aumento de la incidencia de la enfermedad renal crónica. Debido a la deficiencia de donantes de órganos y al elevado coste del tratamiento de diálisis, existe la necesidad de desarrollar nuevos tratamientos para estos pacientes. La medicina regenerativa basada en la aplicación de células iPS es una opción prometedora para el tratamiento de esta enfermedad. Sin embargo, la falta de conocimientos sobre el estado pluripotencial de las células y sobre su proceso de diferenciación, así como las limitaciones derivadas del propio procedimiento de reprogramación, impiden su aplicación clínica en un futuro inmediato. Para que se convierta en realidad, numerosas investigaciones se están llevando a cabo con el objetivo de mejorar el procedimiento y hacerlo adecuado para su aplicación clínica. En este trabajo se propone un método que permitiría obtener células iPS a partir de células mesangiales mediante la transfección con un vector no integrativo, el virus Sendai, portador de los genes Oct3/4, Sox2, Klf4 y c-Myc. Al tratarse de un vector no integrativo, se minimizaría el efecto del proceso de reprogramación sobre la estabilidad del genoma celular. Además, en este proyecto se estudiará la capacidad de las células iPS obtenidas para diferenciarse en células progenitoras de podocitos que puedan ser aplicadas específicamente en terapias regenerativas para enfermos renales crónicos.