Tesis Doctorals - Facultat - Farmàcia

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Pharmaceutical development of nanosystems for the delivery of drugs in epidermis and hair follicles, skin biodistribution studies
(Universitat de Barcelona, 2022-07-18) Pena-Rodríguez, Eloy; Fernández Campos, Francisco; Pérez Torras, Sandra; Universitat de Barcelona. Facultat de Biologia
[eng] Different transdermal drug delivery platforms have been developed for epidermal and follicular targeting. Nanoformulations have been developed, optimised and physicochemically characterised with complementary techniques. In addition, studies havebeen carried out to characterise qualitatively and quantitatively their biodistribution in the skin using different techniques. Retinyl palmitate (RP) transfersomes formulated in cream were developed and their skin biodistribution was evaluated. The transfersomes demonstrated a significant increase in the administration of RP to the epidermis. These results suggested that transfersomes may be an efficient vehicle for the delivery of retinoids to the inner layers of the skin such as the epidermis. Ethyl cellulose lipomers were developed and optimised. Dexamethasone (DEX) was encapsulated into liposomes, which were biopharmaceutically evaluated. Skin was permeated with fluorescent-loaded lipomers, which showed follicular targeting, as revealed by confocal microscopy. Immunohistofluorescence studies of DEX-loaded lipomers (DEX-lipomers) also showed follicular targeting for DEX. The anti-inflammatory effects of DEX-lipomers were demonstrated in vitroin human keratinocyte cell cultures. The in vitrocytotoxicityof the nanoformulation was investigated. DEX-lipomers were lyophilised. Then, they were loaded into a hydrogel to study the rheological, release and skin permeation profiles. The freeze-drying process modified the particle size, and the drug release and permeation properties were also altered. In addition, analyses of the cytotoxicity and anti-inflammatory effects of freeze dryed (FD) and non-FD particles on human keratinocytes indicated no differences. Nanostructured lipid carriers (NLCs) were successfully developed and optimised. Predictive models for their size and the polydispersity index (PdI) were obtained. A scale-up was performed with satisfactory results. The NLCs were stable, with a shelf-life of 36 months. The drug absorption-promotingeffect of the NLCs was demonstrated by the increased permeation parameters when compared to the control of a hydroalcoholic drug solution after in vitropermeation tests (IVPT).Fluorescently labeled NLCs were developed and administered to theskin (human scalp and pig skinwere used) to observe their qualitative biodistribution by fluorescence confocal microscopy. Accumulation in hair follicles was observed. Comparing the results in pig skin and human scalp, similar biodistributions were observed, with an accumulation of NLCs in sebaceous glands in the case of human skin. These results were confirmed by immunohistofluorescence after DEX encapsulation. In vitroproliferation methods were developed in human epidermal keratinocytes (HEK001) and human hair follicle dermal papilla cells (DPCs) to screen the effects of different active ingredients. Cytotoxicity, proliferation, and anti-inflammatory efficacy of different free and nanoencapsulated active ingredients has been determined using the in vitrostablished screening platforms. Nanotransfersomes were also successfully developed. Latanoprost, a prostaglandin analogue, was encapsulated in these flexible nanovesicles. In addition, fluorescently labellednanotransfersomes were obtained with a hydrophobic fluorochrome intercalated in their membrane, and a hydrophilic fluorochrome encapsulated in their aqueous core. Ex vivo skin biodistribution was studied in human scalp and pig skin. Bymeans of confocal laser microscopy,it was observed that both fluorochromes increased their penetration, with similar patterns in both species, compared to fluorochrome solutions that did not contain nanotransfersomes. The nanotransfersomes were shown to be stable for 6 months under accelerated conditions (40°C/75% RH) and for 12 months under long-term conditions (25°C/60% RH), showing no differences in vesicle size or polydispersity when latanoprost was encapsulated. A scale-upstudy was performed with the sonicationmethod to evaluate significant variables. It was possible to obtain predictive models that allowed determining the amount of energy required per Lof batch to obtain the desired size and PdI. Human scalp permeations were performed with DEX-lipomers and Free-DEX. DEX and benzalkonium chloride (BAK) calibrators and skin cryo-sections were analysed to study quantitatively the biodistribution of encapsulated DEX and BAK as a tracer of lipomers by confocal Raman and matrix-assisted laser desorption ionisation -time-of-flight mass spectrometry imaging (MALDI-TOF MSI).In Confocal Raman it was not possible to quantifyBAK, but the amount of DEX quantified was significantly higher than in MALDI-TOF-MSI. Both techniques were compared as tools to study the quantitative skin biodistribution of different compounds. MALDI-MSI was very useful when analysing larger regions within a tissue, while Confocal Raman allowed to obtain biodistributions of smaller regions but with higher spatial resolutions.
Combinatorial perspective on the gene expression circuits established by the CPEB-family of RNA binding proteins
(Universitat de Barcelona, 2020-12-21) Duran Arqué, Berta; Méndez de la Iglesia, Raúl; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[eng] The complex changes that take place in the mature Xenopus oocyte and early embryo are orchestrated in the absence of transcription. Until zygotic transcription starts, after the mid-blastula transition, cells rely on tight spatiotemporal translational regulation. Some maternal mRNAs accumulate during oocyte growth and are stored, translationally silent. Upon stimuli, stored, silenced mRNAs become cytoplasmically polyadenylated and, subsequently, engage in translation. The timing and extent of translational activation are dictated by a complex code of 3’UTR motifs recognized by RNA-binding proteins. In meiotic maturation, at least three sequential polyadenylation waves occur. First, in response to progesterone, a single Aurora kinase A phosphorylation triggers CPEB1-directed cytoplasmic polyadenylation of mRNAs that are required for Cdk1 activation and meiotic progression. Second, activated Cdk1 targets CPEB1 for degradation, triggering a second polyadenylation surge that is necessary for the MI-MII transition. Last, CPEB4, synthesized from the first wave and activated by Cdk1 and ERK2 upon meiotic progression, drives a third wave during the second meiotic division that is required for the metaphase-II arrest. Unlike the well-studied roles of CPEB1 and CPEB4, the roles of the remaining family members, CPEB2 and CPEB3, remain uncharacterized. In this thesis we have performed a systematic investigation of the CPEB-family of RBPs in meiotic maturation in order to elucidate their combinatorial contribution to gene expression regulation. We have determined that CPEB1 and the CPEB2-4 subfamily differ in their expression dynamics, concentration and regulation. Like CPEB4, CPEB2 and CPEB3 are regulated by N-terminal hyperphosphorylation that causes dissolution of the CPEB-condensates. Furthermore, we have found that all CPEBs co-localize and are proximal to mRNA repression and storage proteins, probably reflecting their inclusion within large repressive mRNPs in the oocyte. We have also found that all CPEBs bind a highly overlapping subset of mRNAs, although CPEB1 and CPEB2-4 could differentially regulate a small subset of targets. All in all, we have contributed to the understanding of how the multiple CPEBs co-exist and how their activities are coordinated in the cell to dictate complex expression patterns.
Síntesis de los alcaloides indólicos ngouniensina y epingouniensina
(Universitat de Barcelona, 1988-01-01) Zulaica Gallego, Ester; Bosch Cartes, Joan; Bennasar Fèlix, M. Lluïsa; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[spa] Se describe la primera síntesis total de los alcaloides indólicos ngouniensina y epingouniensina. La síntesis se basa en la elaboración del sustituyente metileno exocíclico en una etapa posterior a la de construcción del esqueleto de los alcaloides, aprovechando la reactividad del grupo carbonilo 2-acilindolico presente en una cetona tricíclica adecuada. Se establecen dos vías de síntesis alternativas para la construcción del sistema de 6-oxooctahidropirido(1;2:1,2)azepino(4,5-b)indol característico de dicha cetona: A) Por formación del enlace entre los carbonos 6 y 7 mediante fotociclación de un 2-(n-cloroacetil-2-piperidilmetil)indol convenientemente sustituido. Dicho compuesto se prepara a partir de la 3-etil-2-piridil 2-indolil cetona. B) Por formación del enlace entre los carbonos 2 y 16 mediante ciclación electrófila de un acido 1-(2-(3-indolil)etil)-2-piperidinacarboxilico, asequible por alquilación del 5-etil-2-piperidinacarboxilato de metilo con bromuro de triptófilo. El tratamiento del intermedio clave 2-acilindolico con metil-litio proporciona una mezcla diastereomérica de dos carbinoles, cis y trans, que tras deshidratación regioselectiva mediante la conversión en su correspondiente mesilato y tratamiento de este con DBU, conduce a la ngouniensina y epingouniensina, respectivamente.
Sobre las helmintofaunas de las especies de insectívoros y roedores del delta del Ebro (NE de la Península Ibérica)
(Universitat de Barcelona, 1988-01-01) Torres Martínez, Jordi; Feliu José, Carlos; Gállego Berenguer, Jaime, 1920-2009; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[spa] No cabe duda que ha sido sobretodo la peculiaridad de los biotopos deltaicos lo que ha propiciado el interés por el estudio de los helmintos parásitos de ciertos hospedadores del Delta del Ebro. Cabe advertir, por tanto, que la mayoría de los resultados que el presente estudio ha proporcionado parecerán lógicos tan sólo al considerar el entorno deltaico como un ecosistema especial en el marco de la Península Ibérica, en particular, y Región Paleártica, en general. La problemática ecológica que encierran los ecosistemas con condicionantes ecológicos especiales ha empezado a ser estudiada en Europa en los últimos años. Evidentemente, dados los fines muy concretos de la Memoria y la localización puntual del Delta del Ebro en Europa, sólo abordaremos aquellos aspectos de los ecosistemas especiales que puedan ayudarnos con posterioridad a comprender nuestros resultados o que definan todas aquellas particularidades que los referidos ecosistemas presentan.
Aportación al estudio de las ampollas de fácil ruptura de uso farmacéutico: ensayo de fuerza de ruptura
(Universitat de Barcelona, 1987-01-01) Suñé i Negre, Josep M. (Josep Maria); Cemeli Pons, Josep; Suñé Arbussà, José Ma. (José María), 1928-; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[spa] Se realiza un amplio estudio experimental con el fin de mejorar el ensayo de control de calidad de la fácil ruptura de las ampollas de uso farmacéutico que presentan esta característica, aplicando una nueva metodología e instrumentación. Esta nueva técnica de ensayo, ya propuesta en la tesina de grado, se perfecciona estudiando las variables inherentes al método que puedan influir en la obtención de los valores de fuerza de ruptura, determinándose las condiciones óptimas de ensayo que lo hagan fácilmente reproducible y objetivo proponiéndose una normativa definitiva que lo estandariza. Con el fin de demostrar la mejora que comporta la metodología original que se propone, se comparan los resultados obtenidos con los que se hallan utilizando el método de Simoncini, que es el más empleado por la industria farmacéutica y los fabricantes de ampollas. Por otro lado, se profundiza en el estudio de aquellas variables inherentes a la ampolla de fácil ruptura que, en principio, pudieran influir sobre su correcta o incorrecta apertura, considerando sobre los distintos sistemas de fácil ruptura existentes en el mercado. Se utiliza para la realización de los ensayos un dinamómetro electrónico J.J. Lloyd Instruments al que se acoplan dos mordazas, una superior y otra inferior, de diseño propio (totalmente original) y fabricados en acero. Empleando ampollas procedentes de 6 fabricantes distintos se ensayan series de 100 ampollas por lote, realizándose las siguientes observaciones: fuerza de ruptura (N), tipo de rotura y estado final de la ampolla. Consta el trabajo de 7 grandes apartados experimentales, en cada uno de los cuales se realiza el estudio estadístico pertinente y correspondientes representaciones gráficas obtenidas en el registrador grafico que se dispone acoplado al dinamómetro electrónico que se emplea.
Estudios sobre la toxocarosis humana en Barcelona: puesta a punto y ensayo de una técnica diagnóstica
(Universitat de Barcelona, 1991-01-01) Riera Lizandra, Ma. Cristina; Portús Vinyeta, Montserrat; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[spa] La tesis ha constado de dos partes: 1) Puesta a punto de una técnica EIA para la detección de anticuerpos anti-toxocara y 2) Estudio seroepidemiológico de la población hospitalaria en BARCELONA. Se ha utilizado un antígeno de secreción- excreción, obtenido a partir de un cultivo larvario a la concentración de 1 Mg./ml. En la determinación de IGG especificas se ha empleado una dilución sérica diagnostica de 1/800, y una dilución de conjugado de 1/5000. Se ha determinado la presencia de IGM, IGA e IGE específicas.
Estudio alométrico de la propafenona
(Universitat de Barcelona, 1989-01-01) Puigdemont, Anna; Arboix Arzo, Margarita; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[spa] La propafenona es un fármaco antiarrítmico que pertenece a la clase IC de la clasificación de Vaugham-Williams y que además posee actividad como -bloqueante. Para la realización de este estudio se utilizaron ocho especies distintas: ratón, rata, conejo, perro, cordero, hombre, ternero y caballo a las que se administraron 2 mg-kg de propafenona por vía I.V. A partir de las muestras de plasma obtenidas y mediante una técnica de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), se determinó el fármaco existente a cada tiempo. El análisis cinético de la propafenona se realizó por un método no compartimental por momentos estadísticos basado en el calculo del área bajo la curva. Una vez obtenidos los valores para los diferentes parámetros farmacocinéticos, se representaron a escala doble logarítmica frente al peso y mediante un programa de regresión lineal se calcularon las correspondientes ecuaciones alométricas. En todos los casos se obtuvieron buenos ajustes y estos mejoraron en algunos casos (CL, Clint) al normalizar dichos parámetros por el índice de esperanza de vida máxima (MLP). La última parte del trabajo consistió en el cálculo de las unidades de tiempo farmacocinético para cada especie. Tras ajustar los valores para las concentraciones plasmáticas corregidas por la dosis por Y (Y es el exponente alométrico del VD) frente a los tiempos farmacocinéticos, por un método de regresión no lineal, se obtuvieron las ecuaciones correspondientes que en todos los casos fueron de tipo biexponencial. Para valorar la bondad de dichos ajustes se realizó un test de Maice y se pudo constatar que el Dienetichron era la unidad más adecuada, ya que con ella se conseguía la superposición de las curvas de niveles plasmáticos a una curva común representativa del transito del fármaco por el organismo de todas las especies.
Artritis adyuvante y citocromo P-450 hepático
(Universitat de Barcelona, 1988-01-01) Moreno Aznárez, Juan José; Castellote i Bargalló, M. Cristina; Queralt i Regué, Josep; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[spa] El objetivo de este trabajo ha sido comprobar si se modifica el metabolismo de fármacos durante la artritis adyuvante, modelo experimental de artritis reumatoide, y en caso de que fuera así, estudiar los factores que intervienen en su modificación. De los resultados obtenidos se desprende que existe una marcada depresión de la capacidad metabolizadora de fármacos, sin la alteración de las pruebas habituales de funcionalismo hepático. Esta disminución se manifiesta antes de que aparezca inflamación articular sistemática. Asimismo, se ha comprobado que los niveles de cobre y zinc en hígado están aumentados en ratas con artritis y se ha observado “in vitro” que ambos metales son capaces de reducir la actividad del citocromo P-450. Por otro lado, no se han encontrado modificaciones en los niveles de glutation o en la lipidoperoxidación hepática que puedan ser atribuidas al proceso artrítico o que puedan explicar su patogenia. Se ha puesto de manifiesto que el daño articular puede inhibirse mediante el tratamiento, con fármacos antiinflamatorios, a diferencia de lo que sucede con las afectaciones hepáticas. A nivel hepático, podría pensarse que la activación de las células de Kupffer por las partículas de M. butyricum generen prostaglandinas que actuando sobre el hepatocito inician el proceso patológico responsable de la afectación del citocromo P-450. Dado que la terapéutica con indometacina o dexametasona, fármacos que inhiben la síntesis de prostaglandinas no restaura las alteraciones enzimáticas, otros mediadores deben ser los responsables de la perpetuación de las modificaciones del metabolismo de fármacos.
Contribución al conocimiento de la acarofauna de los micromamíferos de la región catalana
(Universitat de Barcelona, 1986-01-01) Gállego Culleré, M. (Montserrat); Portús Vinyeta, Montserrat; Gállego Berenguer, Jaime, 1920-2009; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[spa] El desconocimiento generalizado de nuestra base de trabajo, la acarofauna, conlleva que, como paso previo a cualquier otro estudio, deba procederse primariamente a la tarea mucho más ingrata, y a veces poco reconocida, de realización de estudios faunísticos que son un medio indispensable para que la investigación acarológica pueda llevarse a cabo. Los estudios taxonómicos son otro paso necesario y obligado, tanto para la descripción de nuevas como para las deducciones filogenético-evolutivas que de las mismas puedan derivarse, dada la estrecha relación entre la especificidad de un parásito y su permanencia en un tipo determinado de hospedador. En definitiva, el trabajo que se presenta se planteó con los siguientes objetivos: 1) Realización de estudios taxonómicos, tanto morfológicos como de variabilidad, de las especies insuficientemente conocidas, así como la descripción de aquellas nuevas especies que se han encontrado. 2) Ampliar los conocimientos faunísticos y geográficos de la acarofauna de los micromamíferos de la región catalana. 3) Estudiar las interacciones de la parasitocenosis acarina en dichos micromamíferos.
Nuevos análogos conformacionalmente restringidos de la metoxamina
(Universitat de Barcelona, 1986-01-01) Delgado Cirilo, Antonio; Granados Jarque, Ricardo; Mauleón Casellas, David; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[spa] Las modificaciones moleculares que constituyen el objetivo de la presente Tesis pretenden aportar nuevos datos que permitan un más amplio conocimiento de los requisitos estructurales y estereoquímicos necesarios tanto para la actividad como para la selectividad adrenérgica, lo que puede conducir a una mejor comprensión de las interacciones fármaco-receptor. Todo ello sólo habrá de ser posible si se parte de un modelo flexible adecuado y, a nuestro entender, la metoxamina lo es especialmente dadas sus propiedades farmacológicas. Se trata de un fármaco polivalente, lo que permite el estudio simultáneo de los receptores adrenérgicos alfa y beta; además, carece de efectos adrenérgicos indirectos que vendrían a complicar el resultado de la valoración farmacológica. Finalmente, un aspecto no desdeñable es la asequibilidad de gran parte de los productos de partida necesarios y la posibilidad de extender a nuestro caso varias de las vías sintéticas mejor establecidas para la obtención de aminoalcoholes vecinales de estereoquímica definida. La presente Memoria se ha dividido en cuatro apartados generales, de los que los tres primeros corresponden a la descripción de los procesos de síntesis conducentes a cada uno de los tipos de análogos cíclicos que constituyen nuestro objetivo. El último Capítulo se dedica a la discusión de los resultados farmacológicos obtenidos y al establecimiento de las relaciones estereoquímica-actividad.
Evolució i caràcter hereditari del ritme d'activitat motora de la rata
(Universitat de Barcelona, 1986-01-01) Cambras Riu, Trinitat; Díez Noguera, Antoni; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[cat] Aquest treball està basat en un experiment de més d'un any i mig d'observacions diàries, dissenyat per tal d'estudiar alhora dos objectius principals: l'un ha estat l'estudi de l'evolució del patró del ritme circadiari d'activitat motora (RAM) de la rata mantinguda en condicions de curs lliure (llum constant) i el segon l'estudi del caràcter hereditari del seu RAM. Per a l’estudi de l’evolució del ritme ha calgut fer el registre continuat de l’activitat motora dels animals des del dia del seu desalletament fins a l’estat adult i en alguns cassos fins i tot senil. En aquest aspecte s'ha estudiat tot el que fa referència a l’aparició i maduració del RAM en la rata i a la variació del RAM amb l’edat en animals vells, estudiant-se també les diferències. El segon objectiu ha estat l'estudi del caràcter hereditari del patró del ritme d'activitat motora. L'estudi s'ha fet en tres generacions de rates mantingudes sempre en les mateixes condicions.
Caracterización del gen correspondiente a la HmG-CoA reductasa de Arabidopsis thaliana
(Universitat de Barcelona, 1990-01-01) Caelles Franch, Carme; García Hegardt, Fausto; Boronat i Margosa, Albert; Universitat de Barcelona. Departament de Ciències Fisiològiques Humanes i de la Nutrició
[spa] Las plantas superiores sintetizan una gran variedad de compuestos de naturaleza isoprenoide, entre los que se encuentran moléculas vitales para el crecimiento y desarrollo celular y compuestos de importancia económica. El enzima HmG-CoA reductasa esta implicado en la ruta de biosíntesis de estos compuestos y es uno de los candidatos mas probables a participar en su regulación. Para el estudio de la HmG-CoA reductasa en un sistema vegetal se planteo el clonaje del gen correspondiente en Arabidopsis thaliana, empleando una sonda heteróloga procedente de un CDNA que codificaba para dicho enzima en hámster. En el trabajo presentado, han sido detectados dos genes de HmG-CoA reductasa en A. thaliana. La caracterización estructural de uno de ellos, denominado HmG1, ha sido llevada a cabo tanto a nivel de la proteína como del gen y del MRNA. El segundo de ellos, denominado HmG2, ha sido aislado y caracterizado parcialmente a nivel genómico. El gen HmG1 se extiende a lo largo de aproximadamente 4 KB del genoma y presenta 3 intrones y 4 exones. EL MRNA correspondiente presenta una secuencia 5' no traducida de 70 nucleótidos a partir de donde empieza un marco de lectura abierto de 1776 nucleótidos. La región 3' no traducida presenta dos sitios de poliadenilación alternativos que distan 96 nucleótidos. La HmG-CoA reductasa, codificada por el gen HmG1, es un polipéptido de 592 aminoácidos y tiene un peso molecular de 63.605 DA. La principal diferencia entre la HmG-CoA reductasa de A. thaliana y las caracterizadas en otros organismos eucariotas (hámster, Drosophila, levadura y erizo de mar) reside en la estructura de su dominio amino-terminal. El dominio carboxi-terminal de la HmG-CoA reductasa de distintos organismos eucariotas, incluida la de A. thaliana, presenta un 38% de aminoácidos idénticos entre todas ellas. Este hecho indica que existe una presión evolutiva para mantener determinados aminoácidos en posiciones específicas.
Els Liposomes com a model de membrana. Aplicació a l'estudi de les interaccions entre opiàcis i fosfolípids
(Universitat de Barcelona, 1985-01-01) Busquets i Viñas, Ma. Antonia; García Fernández, Serafín; Alsina Esteller, Ma. Asunción; Reig Isart, Francisca; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[cat] Els liposomes o vesícules lipídiques van ésser descrites per primera vegada als anys seixanta per Bangham i Horne (1962), després de l'observació per microscopia electronica d'una suspensió de fosfolípids d'orígen cel·lular aillats i purificats, com una sèrie de bicapes concèntriques de lípid que incloïen un espai aquós. Des del seu descobriment, els liposomes han sigut objecte d'estudi per part d'un gran número de laboratoris degut a la seva versatilitat en tamany, càrrega superficial, composició lipídica i varietat de principis actius que poden encapsular tant en la fase aquosa com en la lipídica. Aquest sistema lipídic s'ha emprat en multitud d'experiments de biologia cel·lular, farmacologia, immunologia, enginyeria genetica, terapèutica i medicina preventiva mitjançant la modulació o control dels paràmetres abans esmentats. L'us potencial dels liposomes corn a portadors de fàrmacs s'ha vist afavorit per la disponibilitat d'anticossos, glicoproteïnes o glicolípids reconeixedors de receptors ja que la unió d'aquestes entitats a la superfície dels liposomes ha permés controlar millor l'arribada de molécules actives encapsulades a les cel·lules diana. Així mateix, la biodegradabilitat i l'absència toxicitat dels seus components ha afavorit la difusió seu ús i la contínua aparició de noves aplicacions. En els apartats següents es comentarà amb detall mètodes d'obtenció dels liposomes més usuals, les estructures cel·lulars amb què interaccionen, el seu destí quan són administrats per diferents vies i les seves aplicacions presents i futures.
Glucosa 1,6-bisfosfat i glucosa 1,6-bisfosfat fosfatasa en el teixit muscular de mamífer
(Universitat de Barcelona, 1986-01-01) Bassols Teixidó, Anna Maria; Cussó Fresquet, M. Roser; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[cat] En el Departament de Bioquímica de la Facultat de Medicina s'està portant a terme, des de fa un temps, una línia d'investigació basada en l'estudi del metabolisme del 2,3-bisfosfoglicerat, el cofactor de la fosfoglicerat mutasa. Recentment s´ha desenvolupat en el laboratori una altra línia de treball sobre el metabolisme de la glucosa 1,6-bisfosfat, el cofactor de la fosfoglucomutasa, basant-se en les analogies amb el compost esmentat anteriorment. La glucosa 1,6-bisfosfat, a més de cofactor de la fosfoglucomutasa, és un potent efector de diversos enzims del metabolisme de carbohidrats. L'estudi s'ha dedicat essencialment a les vies de síntesi i degradació del metabòlit, com també al seu paper com a regulador del metabolisme muscular. S'ha de remarcar que el treball que es presenta en aquesta Memòria ha estat l'inici d'aquesta línia d'investigació, ja que no hi havia cap antecedent en el laboratori. Amb aquests antecedents, el present treball es va dirigir cap a dos punts d'interès: En primer lloc, es va estudiar el paper de la glucosa 1,6-bisfosfat bibliografia, en algunes situacions no descrites a la bibliografia, concretament la contracció muscular i el dejuni. La contracció del múscul es un procés que transcorre amb una forta activació del flux glicolitic i encara no estan clars els factors que afecten de manera essencial l'activitat de la fosfofructoquinasa. Un altre estudi realitzat ha estat la determinació de les concentracions de glucosa 1,6-bisfosfat, fructosa 2,6- bisfosfat i activitats enzimàtiques relacionades en músculs amb diferent composició de fibres. El metabolisme d'aquests és força divers i la tendència actual és diferenciar cada cop més aquests tipus de fibres que constitueixen, en si mateixes, unes unitats bàsiques diferenciades. En segon lloc, s'ha iniciat l'estudi de les activitats enzimàtiques responsables de la degradació de la glucosa 1,6-bisfosfat, aspecte molt poc descrit a la bibliografia. S'ha considerat també el possible paper de la fosfoglucomutasa en aquest procés, a causa de la seva activitat glucosa 1,6-bisfosfat intrínseca. L'estudi es va iniciar en teixits de porc i es va continuar en teixits de rata, per tal de disposar d'un animal adequat per estudis "in vivo".
Anàlisi estructural, funcional i de regulació de la lactaldehid deshidrogenasa d'Escherichia coli
(Universitat de Barcelona, 1987-01-01) Baldomà Llavinés, Laura; Aguilar Piera, Juan; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[spa] Se ha purificado el enzima lactaldehido deshidrogenasa de E. coli, el cual presenta una estructura tetramérica formada por cuatro subunidades de 55.000 Daltons y 4 centros de unión al NAD. Cataliza una reacción irreversible, mostrando un pH óptimo de 9’5. Es activo sobre gamma-hidroxi-(lactaldehido gliceraldehido glicolaldehido) y gamma-ceto-aldehidos (metilglioxal). El cálculo de la eficiencia catalítica del enzima (VMAX/KM) indica que el lactaldehido sería el sustrato fisiológico. Los estudios genéticos, estructurales e inmunológicos del enzima sintetizado por varias cepas de E. coli demuestran la existencia de una única forma enzimática, la cual es utilizada conjuntamente por los metabolismos de L-fucosa, L-ramnosa, L-propanodiol (cuyo inductor es el lactaldehido), etilenglicol (el cual induce vía glicolaldehido) y glutamato (se desconoce cuál es el intermediario que actúa como inductor). El análisis de mutantes ha evidenciado la existencia de un solo gen regulador situado cerca del locus Fuc y un solo gen estructural, así como un control de tipo positivo para su expresión génica.
Estudio fisicoquímico y estructural de algunos compuestos metálicos derivados del ácido etilendiamintetraacético
(Universitat de Barcelona, 1987-01-01) Aróztegui Trenchs, Montserrat; Oliva Gimeno, José Ignacio; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[spa] La memoria versa sobre especies metálicas diprotonadas monoprotonadas y aprotonadas del ácido etiliendiamintetraacético y refleja los resultados obtenidos en la síntesis, identificación y estudio de estas especies. En el estudio se utilizan técnicas de espectroscopia infrarroja y ultravioleta-visible, análisis térmico diferencial, termogravimetría y difracción de Rayos X sobre polvo cristalino. Se resuelven las estructuras cristalinas de las especies monoprotonadas de CO y CD.
Control del estado de fosforilación de la glucógeno sintasa de hepatocitos de rata
(Universitat de Barcelona, 1986-01-01) Ariño Carmona, Joaquín; Guinovart, Joan J. (Joan Josep), 1947; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[spa] Uno de los tipos más interesantes de modificación covalente post-traduccional es la fosforilación de proteínas. Su importancia reside, en que afecta a numerosas vías metabólicas celulares, por lo general a través de los enzimas clave de las mismas . El metabolismo del glucógeno proporciona un claro ejemplo de una vía metabólica que presenta este tipo de modificaciones. Diversos enzimas involucrados en esta vía metabólica son sustrato de diferentes proteína quinasas y proteína fosfatasas. Entre ellos, los dos enzimas clave de esta ruta: la glucógeno sintasa y la glucógeno fosforilasa. La glucógeno sintasa es un caso particularmente interesante. Probablemente se trata de uno de los mejores ejemplos de un enzima sujeto a control por mecanismos de fosforilación múltiple. Es bien sabido que el enzima muscular puede ser fosforilado por diferentes proteína quinasas en distintos lugares de la molécula. Más recientemente se han obtenido las mismas evidencias para el enzima hepático. En casi todos los casos conocidos la fosforilación del enzima implica su inactivación. Por otra parte, el estado de activación de la glucógeno sintasa muscular y hepática puede ser alterado "in vivo" por una serie de efectores. Así, ciertas hormonas glucogenolíticas son capaces de inactivar al enzima. El conjunto de datos referentes a la inactivación del enzima por fosforilación covalente, unidos a los efectos hormonales observados sobre su estado de actividad, condujeron a la hipótesis de que, en la célula, el estado de activación de la glucógeno sintasa debía estar controlado, al menos parcialmente, a través del estado de fosforilación del enzima. Este hecho ha sido comprobado experimentalmente en los últimos años en lo que se refiere al enzima muscular, tanto esquelético como cardíaco. Los conocimientos acerca del enzima hepático son, sin embargo, notablemente más reducidos. Como es sabido, existen diferencias entre el hígado y el músculo en lo que afecta al metabolismo del polisacárido y estas diferencias no solamente residen en el destino de la glucosa, el producto de su degradación. Por lo tanto, cualquier extrapolación de los conocimientos existentes sobre el enzima muscular al caso del enzima hepático no deja de ser peligrosa. De hecho, en el momento de iniciar nuestro trabajo, no existía evidencia direeta alguna de que el enzima hepático se encontrara fosforilado "in vivo". Así pues, fueron: los objetivos básicos de nuestro proyecto a) Averiguar si la glucógeno sintasa hepática, en su estado basal de actividad, se encuentra fosforilada e identificar los posibles centros de fosforilación existentes. b) Establecer la correlación que pudiera existir entre los cambios en el estado de activación inducidos por diferentes efectores y el estado de fosforilación del enzima. c) Investigar la especificidad de los cambios producidos en el estado de fosforilación del enzima por alguno de estos efectores, a nivel de sus centros de fosforilación. Para llevar a cabo este proyecto se escogió como material de estudio el enzima de hepatocitos aislados de rata, que fue marcado mediante incubación de las células con fosfato radioactivo y aislado específicamente empleando anticuerpos desarrollados contra la propia proteína purificada a partir de hígado de rata.
Contribución al estudio de la micoflora presente en el hábitat de animales aparentemente sanos
(Universitat de Barcelona, 1986-01-01) Abarca Salat, Ma. Lourdes; Calvo Torras, Ma. de los Ángeles; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[spa] La célula animal puede ser parasitada por un amplio grupo de hongos miceliares y levaduras que desencadenan procesos clínicos característicos: dermatofitosis, micosis profundas, etc. Estos microorganismos han sido objeto de estudio por parte de numerosos investigadores, pero son escasos los trabajos que hacen referencia a la micoflora presente en animales sin afección fúngica alguna. La presencia de todo tipo de hongos en la piel y plumas de los animales está directamente relacionada con el contenido en propágulos fúngicos viables del hábitat propio de cada animal: atmósfera, suelos, nidos, camas, etc. Otro aspecto de gran interés es el de las micotoxicosis, originadas tras el consumo de alimentos contaminados por cepas fúngicas toxigéni ca s , capaces de elaborar y acumular micotoxinas sobre este sustrato o directamente por las micotoxinas, metabolitos secundarios de marcada resistencia a los factores ambientales y que una vez vertidos al medio por parte de las cepas productoras, pueden persistir activos durante un largo período de tiempo. Por todo lo expuesto, hemos considerado de interés llevar a cabo una investigación que permita establecer la distribución de hongos en animales procedentes de granjas y explotaciones ubicadas en su totalidad en Cataluña y que no presentaban procesos micóticos aparentes, así como estudiar la capacidad de elaborar y acumular aflatoxinas por parte de las cepas pertenecientes al grupo “Aspergillus flavus” aisladas de muestras de alimentos destinados al consumo animal, estudiando de forma exhaustiva su capacidad tóxica y determinando los niveles de las mismas que las cepas mencionadas pueden producir en diversas condiciones de cultivo. El estudio detallado de los resultados obtenidos tiene por objeto indicar las relaciones ecológicas entre los hongos aislados de los diversos sustratos estudiados y la posible incidencia de animales portadores de hongos patógenos que pueden ser el elemento transmisor de procesos de infección a otros animales e incluso al hombre, así como detectar la presencia de cepas con capacidad de elaborar aflatoxinas, metabolitos que pueden ser acumulados en el animal y tras el consumo del mismo o de sus derivados, originar un proceso de micotoxicosis en el hombre.
Novel molecular alterations in amyotrophic lateral sclerosis and frontotemporal lobar degeneration spectrum
(Universitat de Barcelona, 2019-12-17) Andrés Benito, Pol; Ferrer, Isidro (Ferrer Abizanda); Aso Pérez, Ester; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[eng] Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and frontotemporal lobar degeneration (FTLD) are clinically distinct neurodegenerative diseases that are connected by genetic and pathological overlap. ALS patients present with muscle weakness and spasticity associated with degeneration of motor neurons in the motor cortex, brainstem, and spinal cord that ultimately leads to death. In contrast, patients with FTLD display cognitive dysfunction associated with degeneration of neurons in the frontal and temporal lobes of the brain. Despite being clinically distinct, 15% of individuals presenting FTLD also have ALS, whereas 30% of individuals with ALS will develop FTLD. This implies that these two neurodegenerative diseases are part of a shared clinical spectrum. In recent years, several mechanisms have been proposed as contributory factors in the pathogenesis of neuron damage in ALS and FTLD, including excitoxicity, mitochondrial and energy metabolism failure, oxidative stress damage, altered glial cells, inflammation, cytoskeletal abnormalities, alterations in RNA metabolism, and altered TDP-43 metabolism, among others. However, it is poor known about the etiology of these disorders and their possible treatment. The objective of the investigations presented in this doctoral thesis is focused in the identification of new molecular alterations underlying motor and cognitive changes in post-mortem human spinal cord and brain samples of ALS patients and brain samples of FTLD-TDP patients compared with controls, combining microarray, mRNA, protein and enzyme assays studies. The obtained results have identified new molecular alterations in ALS and FTLD of different biological functions and cellular pathways including changes in mitochondrial energy metabolism, neuroinflammation, neuronal structure, neurotransmission, axonal transport mechanisms and oligodendrocyte function; allowing in turn, the screening and identification of new candidate molecules as biomarkers for these disorders.
Cell death and cytokine-mediated inflammatory responses to glucose deprivation in cancer cells
(Universitat de Barcelona, 2019-10-31) Püschel, Franziska; Muñoz Pinedo, Cristina; Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia
[eng] Metabolic alterations in cancer cells are primarily caused by oncogenic mutations and cancer cells are more dependent on glucose compared to non-transformed tissue. Targeting the cancer metabolism opens up a new strategy for anti-cancer therapy. In order to make drugs more efficient and applicable in the clinic, it is necessary to fully investigate the cancer cell metabolism, especially of how cancer cells die upon glucose deprivation and more importantly, the consequences on the surrounding tissue when modifying or interfering with the metabolism. The unfolded protein response (UPR) is an intracellular stress response which is induced upon glucose deprivation. The activation of the three branches of the UPR facilitates pro-survival responses, however, chronic exposure to intra- or extracellular stress results in a switch towards a pro-death UPR response. The UPR is also described to be involved in pro-inflammatory responses due to the induction of cytokines and chemokines in several cell lines. Therefore, the release of cytokines upon glucose deprivation could facilitate the infiltration or exclusion of immune cells. We hypothesized that cancer cells die in an UPR dependent manner and that cancer cells release inflammatory cytokines upon glucose deprivation, which promote the infiltration of immune cells. We found that HeLa cells exposed to glucose deprivation, died in a TRAIL receptor 1 (DR4) and 2 (DR5) dependent manner, which was mediated by the activation transcription factor 4 (ATF4). Furthermore, we found the release of pro-tumorigenic cytokines such as interleukin-8 (IL-8), interleukin-6 (IL-6) and the leukemia inhibitory factor (LIF) from glucose deprived cancer cells as well as upon treatment with anti-metabolic drugs. We found that IL 6 and IL-8 but not LIF were regulated by ATF4 and p65 upon glucose deprivation. Moreover, the conditioned media of glucose deprived A549 promoted the migration of macrophage-like THP-1 cells as well as primary B cells and neutrophils isolated from human blood. These findings are important, since interfering with the cancer metabolism by using anti metabolic drugs could suppress the anti-tumorigenic effect of these drugs by promote pro-tumorigenic responses.

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