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A novel metabolomics approach as integrative strategy for understanding changes in Pinus radiata D.Don metabolome in response to infestation by Sirex noctilio F.
(Universidad de Concepción., 2022) Riquelme Rifo, Sebastián Andrés; Pérez de Armas, Andy; Fiehn, Oliver
The production of renewable resources in forest plantations is one of Chile's most important industrial activities since it serves as the basis for essential primary industries such as wood, boards, pulp and chips. Consistent with the global trend, our country’s most extensive commercial plantations are monoculture forests, with Pinus radiata as the predominant planted species. Plantations of the species account for more than fifty per cent of the commercial plantations registered by 2021. Productivity and long-term viability of the forest economic sector in Chile, based on P. radiata plantations, are constantly threatened by droughts, fires, and disease outbreaks caused by exotic pests. Among these harmful pests, the insect Sirex noctilio (S. noctilio) may cause significant economic losses because it can kill trees quickly after just one infestation. The primary focus of scientific research regarding S. noctilio has been its symbiotic relationship with the fungus Amylostereum areolatum and the composition and physiological effects of the venom injected during oviposition. However, no studies have been published describing the biochemical processes triggered in the plant during infection. It is so far unknown the resistance and tolerance traits induced in Pinus radiata metabolome after S. noctilio infestation. Therefore, in the present thesis, we report the usefulness of LC-MS-based untargeted metabolomics for uncovering the systemic metabolome changes in needles (leaves) and wood of 14-year-old P. radiata trees in response to initial and long-term S. noctilio infestation. Needles suffered severe consequences from the chlorosis degrading photosystems after infestation. Photoprotection was immediately induced via up-regulation of catechin and procyanidin B1. Also, proline serves as an alternative substrate for respiration. In addition, extraordinary oxidative stress was also registered by an acute decrease in ascorbate levels (90-fold). Detoxification of venom toxin (noctilisin) via conjugation with glutathione (dropped by 17-fold) was hypothesized preceding the inevitable premature senescence observed within infested trees. Nonetheless, significant overexpression of auxins was detected, suggesting the activation of a tolerance mechanism. Finally, we evidenced that metabolomics accurately revealed the biochemical response of trees to the woodwasp infestation, indicating, in addition, the upstream molecular functions involved in the biochemical processes, as well as potentially new research and breeding targets.
Actividad citotóxica de Lactobacillus fermentum UCO_979C sobre células de cáncer humanas
(Universidad de Concepción., 2018) Alarcón Zapata, Pedro Felipe; Zúñida Arbalti, Felipe; García Cancino, Apolinaria
Los probióticos son microorganismos vivos que, administrados adecuadamente, confieren beneficios al huésped. Actualmente, se han descrito propiedades quimiopreventivas, siendo capaces de reducir el riesgo de cáncer. El probiótico Lactobacillus fermentum UCO_979C, es capaz de inhibir a Helicobacter pylori, quien puede causar cáncer gástrico. El objetivo de este trabajo fue determinar la actividad citotóxica de L. fermentum UCO_979C y su lisado sobre células humanas normales y tumorales. Se evaluó la citotoxicidad a través de la técnica de Sulforrodamina B. Se observó citotoxicidad de la cepa UCO_97C con mayor sensibilidad células tumorales gastrointestinales AGS, CACO-2 y HCT-116, sin efecto citotóxico en células normales HUVEC. También, un análisis proteómico de su lisado bacteriano de la cepa UCO_979C presentó efectos citotóxicos en células de adenocarcinoma gástrico. En conclusión, la cepa probiótica de L. fermentum UCO_979C presenta actividad citotóxica en líneas celulares cancerígenas del tracto gastrointestinal, y también, en otras líneas celulares tumorales. Finalmente, existen productos intracelulares de L. fermentum UCO_979C con potencial citotóxico en células de cáncer gástrico. Se proyecta el uso del probiótico L. fermentum UCO_979C podría utilizarse para futuros ensayos relacionados en cáncer, tanto in vitro, como in vivo.
Análisis de la netosis en pacientes que padecieron COVID-19 y su asociación con alteraciones del perfil del metabolismo glucídico post infección.
(Universidad de Concepción., 2023) Cabrera García, Camilo Daniel; Nova Lamperti, Estefanía Andrea; Verdugo, Ricardo
The infectious Coronavirus disease 2019 (COVID-19) caused by the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) was classified as a pandemic in 2020. Recent studies have shown that COVID-19 patients with poor prognosis exhibit high neutrophilia and develop more neutrophil extracellular trap formation (NETosis). In addition, diabetes and prediabetes have been described as risk factors for severe COVID-19 and glucose metabolism alterations have been reported to emerge after infection. Regulation of glucose metabolism is critical for neutrophil activation; however, it is unclear whether these alterations can affect neutrophil function after COVID-19. The aim of this study was to analyze NETosis in recovered COVID-19 patients who presents alterations in glucose metabolism 4 months post infection. Therefore, in a cohort of 60 patients who suffered COVID-19, we determined alterations in glucose metabolism 4 months after acute COVID-19. We then evaluated NETosis at baseline and in response to TLR3/7/8 agonists and the effect of patients' plasma on NETosis using a healthy neutrophil as a biosensor. The results revealed that 24 patients of the 36 (66,7%) patients who had no alterations in glucose metabolism at baseline developed insulin resistance (IR) 4 months post COVID-19. When NETosis was analyzed, it was observed that there is an increase in 3,5% baseline NETosis in neutrophils of patients who developed IR, which were not able to respond to TLR7/8 agonists but did respond to cytokines, compared to patients without alterations. In addition, we observed an increase in NETosis of healthy neutrophils exposed to plasma from post COVID-19 patients with IR compared to plasma from patients without IR, which was positively correlated with insulin and IL-6 present in plasma. In conclusion, there is an increased incidence of IR post COVID-19 in patients without previous alterations, who also presented increased basal NETosis, decreased capacity to respond to TLR 7 and increased capacity to induce NET formation in healthy neutrophils.
Análisis de los mecanismos protumorales de la bacteria periodontal Fusobacterium nucleatum sobre el crecimiento, transición epitelio mesenquimal y la expresión de marcadores inmunosupresores en línea celular de carcinoma oral de células escamosas.
(Universidad de Concepción, 2023) Muñoz Grez, Camila Paz; Nova Lamperti, Estefanía Andrea
El carcinoma oral de células escamosas (OSCC) es la manifestación más común del cáncer oral. Se ha propuesto que los patógenos periodontales participan en la progresión del OSCC, y data preliminar de nuestro laboratorio identificó mayor presencia de marcadores de Fusobacterium nucleatum (F.n) y epitelio de transición mesenquimal (ETM) en el secretoma de biopsias de pacientes con OSCC comparado con el de biopsias de pacientes sanos. Sin embargo, los mecanismos modulados por el bacterioma tumoral en OSCC aún no están completamente dilucidados. Se infectaron células cancerosas orales (HSC3) y células epiteliales normales (OKF6) con F.n (MOI100), para evaluar el efecto de la bacteria en el crecimiento tumoral, expresión de marcadores ETM y propiedades inmunomoduladoras. Después de la infección, confirmamos la presencia de la bacteria dentro y alrededor de las células cancerosas mediante microscopía confocal. En primer lugar, se encontró un incremento significativo en el tamaño de los esferoides tumorales infectados con F.n a los 3, 6 y 10 días después de la infección. En relación con los marcadores de EMT, la expresión transcripcional de MMP-9 se elevó significativamente en las células infectadas, mientras que la de E-cadherina disminuyó significativamente después de la infección. Además, mediante el kit Human XL Oncology encontramos aumento en la expresión de proteínas ETM como MMP-3, MMP-9 y FOXO1/FKHR, y disminución de proteínas como ICAM- 1, DLL-1 y ERB2 posterior a la infección con F.n. Finalmente, la expresión de Galectina-9 evaluada por citometría de flujo aumentó significativamente en las células cancerosas infectadas. A partir de esta evidencia proponemos que la bacteria periodontal F.n promueve la progresión tumoral de OSCC a través de un mayor crecimiento tumoral, adquisición de marcadores asociados a ETM y la regulación positiva de galactina-9.
Análisis de los métodos de cuantificación de quimioquinas en saliva de pacientes con cáncer oral.
(Universidad de Concepción., 2021) Pérez Bastías, Nicolás Alonso; Nova Lamperti, Estefanía Andrea
El cáncer oral es un tumor maligno que comprende a todos los tejidos de la cavidad bucal, siendo más frecuente el carcinoma de células escamosas (OSCC). La elevada mortalidad del cáncer de boca se debe a que es un cáncer multifactorial que se diagnostica en etapas tardías por lo que es necesario de nuevas alternativas que subsanen esta y otras falencias de los métodos actuales de detección. Es por esto que la opción de biomarcadores relacionados con la detección temprana de cáncer adquiere gran relevancia como herramienta diagnóstica, más aún cuando la matriz de trabajo es la saliva dando un enfoque menos invasivo a comparación con las actuales tomas de muestra para diagnóstico de cáncer oral. En este contexto, el aumento de niveles de proteínas como las quimioquinas ha sido relacionado con el inicio y avance del OSCC, sin embargo, su uso como biomarcadores de esta patología no ha sido demostrado, ni tampoco la metodología requerida para evaluar su potencial rol como biomarcador temprano. Por consiguiente, el objetivo de este estudio es analizar los métodos inmunológicos, moleculares y proteómicos que permitan cuantificar quimioquinas en saliva como potenciales biomarcadores temprano de cáncer oral. Primero se realizó una búsqueda para identificar estudios que hayan medido quimioquinas en saliva de pacientes con cáncer oral y se analizaron los protocolos de toma de muestra y procesamiento de saliva para la detección de quimioquinas. Además, se analizaron dispositivos comerciales patentados para la toma de muestra de saliva. Luego se evaluaron los potenciales métodos de detección y cuantificación de quimioquinas según su principio y en base a sus limitaciones técnicas y costos. Finalmente, se realizó una comparación entre las distintas técnicas analizadas para evaluar las principales ventajas y desventajas. Los resultados del presente estudio lograron definir e identificar a los métodos inmunológicos como la mejor alternativa para la medición de quimioquinas en saliva. Además, los resultados destacan la presencia de la IL-8 como la principal quimioquina reportada hasta la fecha en muestras de saliva de pacientes con cáncer oral.
Análisis del efecto de las quimioquinas CXCL9 y CXCL10 sobre la diferenciación in vitro de linfocitos B a células plasmáticas.
(Universidad de Concepción, 2023) Quiroga Sanzana, Romina Andrea; Nova-Lamperti, Estefanía; Colombo Flores, Alicia
La investigación sobre la producción de anticuerpos durante la infección por SARS-CoV-2 ha revelado diferencias en los niveles de IgG dependiendo de la gravedad de los síntomas. En pacientes chilenos, se observaron altos niveles de IgG anti-SARS-CoV-2 en aquellos experimentaron una forma grave de la enfermedad, caracterizada por el síndrome de distrés respiratorio agudo severo y la presencia de secuelas pulmonares estructurales tras la infección por COVID-19. Además, se ha observado que las citoquinas y quimioquinas desempeñan un papel relevante en la infección. En particular, CXCL9 y CXCL10 están elevadas en pacientes severos en lo que se conoce como la "tormenta de citoquinas". Datos preliminares sugieren una correlación positiva entre los niveles circulantes de CXCL9 y CXCL10 y los niveles de IgG anti-SARS-CoV-2. Sin embargo, no está claro si estas quimioquinas podrían estar contribuyendo a la exacerbación de la respuesta de anticuerpos observada en estos pacientes. Es importante destacar que CXCL9 y CXCL10 también se han encontrado en muchas otras enfermedades inflamatorias, y se ha demostrado que su receptor (CXCR3) se expresa en linfocitos B y en linfocitos TCD4+ que desempeñan un papel en la respuesta de anticuerpos dependiente de células T. El objetivo general de este proyecto es analizar el efecto in vitro de las quimioquinas CXCL9 y CXCL10 sobre la respuesta inmune humoral en linfocitos B y T helper provenientes de individuos sanos. Se implementó un sistema de cultivo de tres fases optimizado para la diferenciación de los linfocitos B in vitro que se evaluó en ausencia y presencia de CXCL9 o CXCL10, al igual que la activación in vitro de linfocitos T helper. Los cambios fenotípicos en ambas poblaciones se analizaron mediante citometría de flujo, mientras que producción de anticuerpos IgG totales se evaluó al término de protocolo mediante ELISA. La activación de las células B se confirmó con la regulación positiva de CD86 y CD25, mientras que la diferenciación de las células plasmáticas se confirmó con la presencia de células CD38hiCD27hi y CD138+. La expresión de CXCR3 también se reguló positivamente con el cóctel de activación utilizado en la fase 1 y se mantuvo durante la fase 2 y 3. En cuanto a la expresión de CD86, solo CXCL9 aumentó la expresión de este marcador, mientras que la presencia de CXCL9 y CXCL10 aumentó significativamente el porcentaje de células CD38hiCD27hi, células CD138+ y secreción de IgG. Finalmente, dentro del contexto de la inducción del cambio de clase de la célula B, observamos que CXCL9 también aumentó la expresión de CD40L en las células TCD4+. En resumen, demostramos que CXCL9 y CXCL10 podrían ser claves en la modulación de la respuesta humoral. A futuro, sería interesante determinar qué rutas de señalización utilizan estas quimioquinas para producir dicho efecto.
Análisis funcional del ARN largo no codificante malat-1 en macrófagos murinos infectados por Brucella abortus.
(Universidad de Concepción., 2021) Ruiz Sanhueza, Sebastián Gabriel; Oñate Contreras, Ángel
Las bacterias del género Brucella son el agente etiológico de la Brucelosis, una de las zoonosis más extendidas a nivel mundial. Focalizándose principalmente en países de bajos ingresos, esta enfermedad produce un elevado costo socioeconómico en el área ganadera y representa un grave problema sanitario por su transmisión al ser humano. Brucella spp. es un patógeno sigiloso que invade la mucosa epitelial de las vías aéreas y digestivas provocando una débil respuesta pro-inflamatoria, estableciendo su nicho replicativo en los macrófagos del huésped, inhibiendo su apoptosis y alterando su capacidad bactericida e interacción con los demás componentes de la respuesta inmune. Estas capacidades efectoras están determinadas por un proceso de activación fuertemente regulado a nivel transcripcional, conocido como polarización de macrófagos. En la última década, los ARNs largos no codificantes han surgido como potenciales blancos terapéuticos en el estudio de diversas patologías, debido a su rol como reguladores transcripcionales en un número creciente de procesos biológicos. Investigaciones recientes identificaron al ARN largo no codificante Malat-1 como un regulador transcripcional fundamental en el proceso de polarización de macrófagos, relacionándose estrechamente con la capacidad efectora de estas células. El presente proyecto tiene como objetivo determinar la función de Malat-1 en el proceso de activación de macrófagos murinos infectados por Brucella abortus, para lo cual se caracterizará fenotípicamente a dos líneas celulares de macrófagos murinos a través de la producción de citoquinas y la expresión de marcadores de membrana en relación a la expresión relativa de Malat-1. Además, se realizará un análisis funcional de Malat-1 silenciando su actividad en macrófagos murinos previo a la infección, con el objetivo de determinar cambios en el fenotipo y capacidad bactericida de estas células. A través de estas determinaciones, se espera comprobar que Malat-1 aumenta su expresión en macrófagos infectados por Brucella abortus de manera crucial para su correcta activación y capacidad bactericida, aportando una nueva capa de complejidad al estudio de la polarización de macrófagos y representando un enfoque novedoso en el estudio de la Brucelosis, con la posibilidad de extrapolar estos resultados al estudio de otras enfermedades infecciosas.
Análisis metabolómico en la caracterización de mecanismos de resistencia a agentes antineoplásicos en el cáncer de ovario y su uso para la identificación de potenciales blancos terapéuticos.
(Universidad de Concepción, 2023) Alarcón Zapata, Pedro Felipe; Zúñiga Arbalti, Felipe; Pérez De Armas, Andy
La resistencia a la quimioterapia en el cáncer de ovario es un desafío significativo que complica la efectividad de los tratamientos farmacológicos. Esta tesis se centró en la evaluación de dos modelos celulares de cáncer de ovario con distintas respuestas a fármacos antineoplásicos, utilizando una estrategia analítica metabolómica basada cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas de alta resolución. Las células sensibles mostraron un predominio en el metabolismo glucosídico y aminoacídico, mientras que las células resistentes presentaron una sobrerregulación en el metabolismo lipídico y del glutatión. La inhibición farmacológica del glutatión en las células resistentes generó un cambio significativo en la resistencia a los agentes antineoplásicos, aumentó la eficacia farmacológica. Además, mediante análisis lipídico, observamos un aumento en el metabolismo lipídico exclusivamente en las células resistentes, no en las células sensibles, lo que podría contribuir al fenotipo de resistencia a la quimioresistencia. Aunque esta investigación se centró en modelos celulares, las conclusiones obtenidas ofrecen perspectivas prometedoras para la investigación traslacional y futuras aplicaciones clínicas. Los análisis metabolómicos podrían utilizarse para predecir la resistencia a los fármacos en pacientes, permitiendo un enfoque de tratamiento más personalizado. Además, identificar metabolitos como posibles blancos terapéuticos podría ayudar a contrarrestar la quimiorresistencia manipulando las vías metabólicas clave en el cáncer de ovario.
Análisis Molecular de los Transportadores de Vitamina C en Cáncer de Colon.
(Universidad de Concepción., 2012) Vergara Valenzuela, Marilyn Denisse; Rivas Rocco, Coralia
La vitamina C es un micronutriente esencial para el ser humano y debe adquirirse por medio de la dieta, ya que no puede ser sintetizada por el organismo porque existe una alteración en el gen que codifica para la enzima L-gulono-1,4-lactona oxidasa, importante en la etapa final de síntesis de esta vitamina. La Vitamina C es un potente antioxidante capaz de reducir tanto peróxido, hidroxilo, radicales superóxido y peroxinitrilo. También posee un rol como cofactor enzimático, por ejemplo en la biosíntesis de colágeno, carnitina y norepinefrina. La vitamina C es transportada al interior celular a través de dos sistemas de transporte, distintos y específicos para su forma reducida u oxidada respectivamente. La vitamina C oxidada, el ácido deshidroascórbico, es transportada por la familia de los transportadores facilitativos de glucosa, los GLUTs, los que se encuentran ampliamente distribuidos en mamíferos y comprenden 14 formas que presentan distinta distribución tisular y características funcionales. La vitamina C reducida, el ácido ascórbico, es transportada al interior celular por medio de transportadores acoplados a sodio, los SVCTs, con dos formas, SVCT1 y SVCT2, que presentan propiedades funcionales distintas y una distribución tisular y celular diferenciada. SVCT1 se expresa abundantemente en hígado, riñón e intestino, mientras que SVCT2 está más ampliamente distribuido y es expresado en riñón, intestino, cerebro, hueso y glándula adrenal, entre otros tejidos. Mucho se ha especulado sobre el rol que tendría la vitamina C sobre las células cancerígenas; distintos estudios evidencian su aporte en la prevención y tratamiento del cáncer, pero también se ha encontrado que niveles elevados de vitamina C tendrían un efecto dañino en el ADN. Sin duda, la concentración de vitamina C administrada es un -2- parámetro a considerar para poder establecer si la vitamina C efectivamente posee un rol protector frente al cáncer. El cáncer es la segunda causa de muerte a nivel mundial, y dentro de esto, el cáncer de colon y recto representa la segunda o tercera causa, dependiendo del sexo del paciente. En lo que respecta a Chile, el porcentaje de mortalidad por esta patología asciende al 9%, lo cual sin duda representa un problema emergente de salud pública. Existe evidencia indicando que existe un mayor contenido de vitamina C en tejido tumoral que en tejido normal, lo cual sugiere que podrían ocurrir cambios en el patrón de expresión de los transportadores de vitamina C, SVCT1 y SVCT2 en cáncer. Estas adaptaciones metabólicas estarían asociadas a un potencial redox aumentado como resultado de un aumento en la capacidad de las células tumorales para adquirir la vitamina C. En esta tesis se analizó si existen alteraciones en la expresión de los transportadores de vitamina C SVCT1 y SVCT2 en cáncer de colon, utilizando las técnicas de inmunohistoquímica e hibridación in situ. Basado en estudios preliminares, nuestra hipótesis de trabajo es que la progresión tumoral durante el desarrollo del cáncer de colon se ve acompañada de un aumento de la expresión del transportador de ácido ascórbico SVCT2. Para examinar la validez de esta hipótesis, lo primero que se realizó fue un estudio de expresión a nivel de proteína por inmunohistoquímica, utilizando anticuerpos policlonales con especificidad para SVCT1 o SVCT2. Posteriormente se elaboraron sondas de ARNm (sense y antisense) a partir de los correspondientes cDNA para SVCT1 y SVCT2 clonados en el laboratorio, sondas de elevada especificidad dirigidas contra la región de menor similitud de secuencia entre ambos transportadores. Una vez obtenidas las sondas, se cuantificaron y se utilizaron en primera instancia para estandarizar la técnica de ...
Asociación de citoquinas con secuelas funcionales del pulmón en pacientes recuperados de COVID-19.
(Universidad de Concepción., 2021) Sanhueza Novoa, Sergio Andrés; Nova Lamperti, Estefanía Andrea; Labarca Trucios, Gonzalo Patricio
El síndrome respiratorio agudo severo corovavirus-2 (SARS-CoV-2) es el agente etiológico de la enfermedad por Coronavirus 2019 (COVID-19). La patología puede desarrollarse con distinta severidad entre los pacientes, desde una etapa leve, moderada a severa, siendo característico entre los enfermos críticos una marcada liberación de proteínas inflamatorias y el desarrollo del síndrome respiratorio agudo severo (SARS), el cual sigue siendo hasta el día de hoy la principal complicación médica en los infectados. Con el paso del tiempo la COVID-19 severa se ha asociado con secuelas pulmonares sostenidas después de la fase aguda, sin embargo, los mediadores inflamatorios asociados con la disfunción pulmonar tras superar la COVID-19 siguen siendo desconocidos. El objetivo de este estudio fue identificar citoquinas y quimioquinas asociadas con disfunción pulmonar 6 y 12 meses post-COVID-19 en pacientes con enfermedad leve, moderada y severa. Para aquello se reclutaron 60 pacientes COVID-19 del Hospital Víctor-Rios-Ruiz, 6 y 12 meses después de la fase aguda, obteniendo en estos periodos de tiempo muestras de suero para determinar 6 citoquinas y 4 quimioquinas. La cuantificación de las proteínas se realizó utilizando un ensayo de array por citometria de flujo. Las secuelas respiratorias de los pacientes postCOVID-19 se analizaron midiendo el daño estructural del pulmón a través de tomografías computarizadas de tórax (TCT), además de analizar las secuelas xi funcionales del pulmón a través de los exámenes de espirometría y difusión de monóxido de carbono pulmonar (DLCO). Nuestros datos mostraron que 22 pacientes presentaban deterioro de la función pulmonar 6 meses después de la infección por COVID-19. Luego de identificar a los pacientes con secuelas pulmonares, observamos que CXCL-9, CXCL10 e IL6 fueron los principales mediadores inflamatorios asociados con la disfunción pulmonar a los 6 meses. Finalmente, del grupo de pacientes con secuelas funcionales a nivel pulmonar a los 6 meses, comparamos la presencia de citoquinas entre los pacientes que recuperaron la función pulmonar a los 12 meses y los pacientes que mantuvieron disfunción pulmonar, observando que los niveles de CXCL-9, CXCL10 e IL-6 a los 6 meses aumentaron en el grupo de pacientes que mantuvieron la disfunción pulmonar 12 meses después del COVID-19. De esta forma es que los niveles elevados de CXCL-9, CXCL-10 e IL6 se asocian con secuelas en la funcionalidad pulmonar a largo plazo después de COVID-19. Volviéndose interesante estudiar, en investigaciones a futuro, el mecanismo patológico por el cual estas proteínas inflamatorias logran contribuir a la disfunción pulmonar en los pacientes que superan la patología.
Asociación de las variantes genéticas FTO rs9939609 y TMEM18 rs6548238 con obesidad y riesgo metabólico en niños.
(Universidad de Concepción., 2011) Riffo Retamal, Teresa Benilde; Ulloa Muñoz, Natalia Verónica
La obesidad común es una enfermedad crónica de alta prevalencia en el mundo industrializado y ha sido declarada como pandemia por la OMS. Presenta una serie de comorbilidades como son, trastornos del metabolismo de hidratos de carbono (Resistencia a insulina), Diabetes Mellitus tipo 2 y Enfermedades Cardiovasculares, enfermedades que pueden llegar a disminuir la esperanza de vida hasta en 10 años y que representan un elevado costo económico. La prevalencia de esta enfermedad va en incremento y se presenta en etapas de la vida cada vez más tempranas, llegando a valores preocupantes en la población infantojuvenil. La principal característica de la obesidad es el cambio fenotípico del tejido adiposo, el cual tiene una importante actividad endocrina pues secreta una variedad de moléculas metabólicamente activas (adipoquinas) cuyo nivel de secreción se altera en los pacientes obesos. Así, las alteraciones en los niveles circulantes de estas adipoquinas están siendo aceptados como indicadores del riesgo metabólico del paciente obeso. La obesidad común se produce como resultante de la interacción de factores ambientales y factores genéticos. Los factores ambientales de riesgo más predominantes son la alimentación poco saludable y el sedentarismo. Los factores genéticos corresponden a una serie de polimorfismos que se asocian con mayor susceptibilidad a la obesidad común, de los cuales el polimorfismo más ampliamente estudiado es el rs9939609 del gen FTO (Fat Mas and Obesity Associated Gene), ubicado en el cromosoma 16 y más recientemente el rs6548238 del gen TMEM18 (Transmembrane Protein 18), ubicado en el cromosoma 2. Ambos polimorfismos son del tipo SNP o mutación simple. El objetivo del presente trabajo fue determinar la consecuencia de la presencia de las variantes genéticas rs9939609 del gen FTO y rs6548238 del gen TMEM18 sobre el estado nutricional, composición corporal e indicadores circulantes de riesgo metabólico, en una población escolar. Para esto se diseñó un estudio de tipo Casos y Controles, cuya muestra se obtuvo de una población escolar de niños de 6 a 11 años de edad de la comuna de Hualpén, región del Bio-Bio, Chile. Los casos fueron 238 niños obesos y el grupo control lo conformaron 136 niños eutróficos pareados por edad y sexo, ambos grupos seleccionados según determinados criterios de inclusión y exclusión, a partir de la población de interes de 2918 niños pertenecientes a escuelas municipales de Hualpén que cursaban entre 1º y 5º año básico. Los escolares fueron medidos y pesados y clasificados según su estado nutricional mediante criterio percentilar de IMC recomendado por el CDC. A cada niño se le determinó los indicadores de riesgo metabólico mediante metodos enzimáticos y ELISA según corresponda, y se genotipificaron para los polimorfismos FTO rs9939609 y TMEM18 rs6548238 mediante RT-PCR acoplado al sistema de High Resolution Melting (HRM). Los resultados demostraron que en nuestra población, mayoritariamente portadora de marcadores geneticos amerindios, 1) el polimorfismo rs9939609 del gen FTO se asoció con obesidad temprana (OR= 1.42 IC95% 1.07-1.89) calculado según el modelo aditivo, 2) este polimorfismo no varió con las diferentes categorias de peso al nacer, 3) el polimorfismo rs9939609 del gen se asoció con un deterioro de la sensibilidad insulínica adicional al ocasionado por la condición de obesidad, en población de sexo femenino desde la etapa pre-puberal. 4) La variante de riesgo rs6548238 del gen TMEM18 no mostró una significancia estadistica cuando fue asociada con obesidad. La falta de asociación del polimorfismo TMEM18 rs6548238, así como un posible efecto aditivo de ambas variantes genéticas sobre el puntaje z del IMC y sobre la cantidad de grasa corporal, podrían atribuirse a un tamaño muestral insuficiente. Aunque los resultados no alcanzaron significancia estadística, sugieren un efecto aditivo de las variantes de riesgo de FTO y TMEM18 sobre el puntaje z del IMC y el porcentaje de grasa corporal.
Asociación entre el SNP rs12654778 del receptor adrenérgico β-2, presión arterial, biomarcadores lipídicos y otros marcadores cardiometabólicos en población adulta chilena.
(Universidad de Concepción., 2021) González Contreras, Carlos Alexander; Martorell Pons, Miquel; Villagrán Orellana, Marcelo
La hipertensión arterial (HTA), dislipidemias, diabetes mellitus tipo 2 y obesidad se han asociado con diversos polimorfismos del gen ADRB2, contribuyendo en la fisiopatología de estas alteraciones. El SNP rs12654778 del gen ADRB2 ha sido poco estudio y no existen estudios en población chilena. Hipótesis: El alelo de riesgo del SNP rs12654778 del gen ADRB2 se asocia con alteraciones metabólicas en población chilena adulta. Objetivo: Investigar la asociación del SNP rs12654778 del gen ADRB2 con marcadores cardiometabólicos en población adulta chilena. Metodología: Análisis estadístico de asociación entre estos parámetros con el SNP rs12654778 del gen ADRB2 utilizando modelos de ajuste que incluyeron variables de confusión pertinentes. Resultados: Asociación entre el SNP rs12654778 del gen ADRB2 y reducción en los niveles cLDL. No hubo asociación con ningún otro parámetro. Conclusión: Genotipo AA actúa de forma protectora frente a niveles de cLDL, no existe asociación entre el SNP rs12654778 y los demás parámetros medidos, se plantea un mecanismo molecular donde se involucra el SNP rs12654778 en la reducción de los niveles de cLDL. Este es el primer estudio realizado en Chile y uno de los pocos en el mundo que asocia al SNP rs12654778 del gen ADRB2 con marcadores cardiometabólicos.
Biotransformación y/o degradación de diclofenaco por hongos con actividad lignolítica.
(Universidad de Concepción., 2020) Lobos Vargas, Carla Catalina; Becerra Allende, José
Cada día es más preocupante la contaminación del agua, debido a la escasez que existe actualmente de este elemento esencial para la vida. Los contaminantes emergentes son moléculas que llegan al medio ambiente producto de la actividad diaria del humano. En este grupo se encuentra una variada cantidad de moléculas entre las cuales se incluyen los fármacos. Estos llegan a las aguas residuales al ser eliminados del organismo luego de ser administrados o desechados y como residuos de su uso a nivel industrial. Si bien la OMS indica que las concentraciones son tan bajas que no presentarían riesgo alguno para la salud humana, existen estudios que han demostrado que a bajas concentraciones causan alteraciones en animales acuáticos y no acuáticos, llevando incluso a la muerte de algunas especies. Dentro de las posibles soluciones de este invisible pero gran problema se encuentra la bioremediación. Ésta es una tecnología donde se utilizan organismos biológicos completos o partes de ellos para disminuir los contaminantes de un medio. Se ha demostrado que hongos con enzimas capaces de degradar la lignina de la madera pueden degradar diversos contaminantes incluyendo medicamentos. En este estudio se analiza la actividad de dos hongos, Trametes hirsuta y Trametes versicolor para degradar diclofenaco de un medio acuoso que contenía 0.1 mg/L. Se extrajeron muestras a las 6 y después de las 48 horas de la administración del fármaco en el medio con el hongo. La determinación se realizó por HPLC utilizando un patrón de diclofenaco como estándar. Los resultados obtenidos demostraron que, si bien Trametes hirsuta presenta actividad para degradar el fármaco, ésta no fue mayor que la de Trametes versicolor, lográndose en este último una degradación del 64,7% % a las 48 horas.
Caracterización de anticuerpos monoclonales anti apolipoproteína A-l para el reconocimiento de subpoblaciones de HDL.
(Universidad de Concepción., 2008) Lezana Díaz, Alejandra Marcela; Bustos Araya, Paula
La aterosclerosis es un desorden inflamatorio que conduce al desarrollo de la enfermedad coronaria, la que se caracteriza por una alteración de las lipoproteínas plasmáticas. Las lipoproteínas de alta densidad (HDL) contienen apolipoproteína A-I (apo A-I), clave en el metabolismo del colesterol y responsable del rol antiaterogénico. En este trabajo se caracterizaron anticuerpos monoclonales (AcMos) anti apo A-I utilizando HDL total, HDL2, HDL3, pre-HDL, apo A-I nativa, apo A-I mutadas y péptidos de apo A-I. Los AcMos presentaron igual reactividad con apo A-I y HDL mediante ELISAs competitivos realizados en presencia de Tween-20. Al realizar estos ensayos en ausencia de Tween-20, los AcMos 2B4E9, 7C5E10 y 2C10 reaccionaron con la apo A-I y la HDL, en tanto los AcMos 1C11B7, 8A4 y 8A5 reaccionaron con la apo A-I en HDL y no con la apo A-I libre. La utilización de apo A-I con mutaciones puntuales en el extremo amino-terminal, demostró que los AcMos 2B4E9, 7C5E10, 2C10 y 6B9 reconocían epitopes de esta región. Los AcMos 1C11, 8A4, y 8A5 presentaron una elevada reactividad con líquido folicular humano, que contiene una alta concentración de preB-HDL. Por el contrario, los AcMos 2C10, 6B9 y 8B12G8 presentaron un bajo reconocimiento de las pre-HDL. Mediante la técnica del Biacore, se determinó una Kd (M) promedio de 10-9 para la interacción entre la apo A-I o HDL y los anticuerpos 1C11, 8A4, y 8A5, y de 10-8 para la interacción entre estos anticuerpos y una fracción del líquido folicular. La caracterización de los AcMos permitió la estandarización de dos ELISAs tipo sandwich. El primero desarrollado en presencia de tween-20 para la cuantificación de apo A-I total. El segundo se realizó en ausencia de tween-20 para la cuantificación de apo A-I en HDL. Se determinó apo A-I total y apo A-I en HDL en una muestra de 76 adolescentes obesos agrupados en base a la presencia o ausencia de síndrome metabólico, encontrándose una diferencia significativa tanto en los niveles de apo A-I total como de apo A-I en HDL entre los grupos con y sin SM. Se encontró una correlación altamente significativa entre la determinación de apo A-I por ELISA y la determinación de apo A-I realizada por turbidimetría.
Caracterización de anticuerpos monoclonales para la cuantificación de fosfolipasa A2 asociada a lipoproteína.
(Universidad de Concepción., 2020) Gutiérrez Salamanca, Nataly Andrea; Bustos Araya, Alejandra María Paulina; Castillo Vidal, Daniela Andrea
Las enfermedades cardiovasculares (ECVs) son las enfermedades con mayor tasa de mortalidad a nivel internacional y en Chile. La mayoría de las ECVs son causados por la aterosclerosis, por lo que se utilizan modelos de predicción para evaluar el riesgo cardiovascular; sin embargo, existen sobreestimaciones y subestimaciones en cada tabla de estratificación dado que son desarrolladas en poblaciones específicas. La fosfolipasa A2 asociada a lipoproteína (Lp-PLA2) es un biomarcador que aumenta en la aterosclerosis, pudiendo ser una herramienta de evaluación complementaria para la predicción del riesgo cardiovascular; no obstante, los kits comerciales para cuantificar Lp-PLA2 poseen un alto costo, por lo que es un marcador de segunda línea. En este trabajo se cultivaron hibridomas productores de anticuerpos anti-LpPLA2, fueron caracterizados mediante ELISA indirecto y se produjo fluido ascítico en ratones para la obtención de un anticuerpo monoclonal purificado y específico para Lp-PLA2 recombinante. En conclusión, la obtención del anticuerpo monoclonal 2A7G6 específico para Lp-PLA2 recombinante podría contribuir a la estandarización de un inmunoensayo para su cuantificación plasmática.
Caracterización de especies de Fusarium aisladas de trigo nacional respecto a su capacidad micotoxigénica.
(Universidad de Concepción., 2015) Caro Jara, Noemí; Vega Herrera, Mario; Ríos Gajardo, Gisela
La fusariosis de la espiga es una de las enfermedades fúngicas más importantes que afectan los cultivos de trigo a nivel mundial. En Chile, no es común la ocurrencia de esta enfermedad, sin embargo, durante el ciclo agrícola 2012/13 en la provincia de Ñuble, Región del Bio Bio, se observó trigo candeal (Triticum turgidum) con sintomatología de fusariosis de la espiga. El objetivo de este trabajo fue aislar e identificar el hongo responsable de esta patología y evaluar si éste posee la capacidad de producir micotoxinas. Además de implementar una metodología analítica adecuada para el análisis de micotoxinas en trigo. El hongo aislado desde las glumas de las espigas con sintomatología de fusariosis de la espiga fue identificado morfológica y molecularmente como Fusarium graminearum. Utilizando un medio de arroz para la producción de micotoxinas in vitro, se determinó que el aislamiento de Fusarium graminearum tiene la capacidad de producir micotoxinas bajo las condiciones ensayadas. El aislamiento produce 15-ADON ˃ DON ˃ 3-ADON, lo que permite su clasificación en el quimiotipo 15-ADON. Se implementó una metodología analítica utilizando cromatografía de gas con detector de captura de electrones (GC-ECD) para el análisis de tricotecenos de tipo B (DON, 3-ADON, 15-ADON y NIV). La extracción de las micotoxinas se realizó utilizando acetonitrilo:agua (80:20, v/v). Los extractos se limpiaron utilizando columnas de extracción en fase sólida Bond Elut Mycotoxin. Posteriormente, se derivatizaron los extractos para obtener trimetilsilil derivados, los cuales se analizaron mediante GC-ECD. Con la metodología implementada se obtuvieron valores de recuperación promedio entre 50.1 – 110 % con una desviación estándar relativa inferior a 7 %. Los límites de detección y cuantificación se calcularon utilizando el método de señal:ruido, obteniéndose valores entre 10.0 – 14.5 μg kg-1
Caracterización de la relación neutrófilo/linfocito de pacientes con artritis reumatoide en terapia biológica
(Universidad de Concepción., 2020) Cáceres Guerrero, Belén del Carmen; Lamperti Fernández, Liliana; Ormazábal Valladares, Valeska
La Artritis Reumatoide (AR) es una enfermedad crónica y de carácter autoinmune, que afecta a las articulaciones con cavidad articular. Se caracteriza por presentar síntomas de inflamación y dolor, que de no ser controlados producen deformidad y disfuncionalidad de articulaciones, huesos y músculos, pudiendo llegar a producir discapacidad. El tratamiento farmacológico está orientado a disminuir la inflamación con diversos medicamentos inmunosupresores, uno grupo de ellos son los anticuerpos monoclonales, que se encuentran incluidos en la Ley Ricarte Soto. Sin embargo, a pesar de ser esta terapia el último recurso para el control de la inflamación en estos pacientes, tienen un gran porcentaje de fracaso terapéutico, ya que ningún examen de rutina permite evaluar el efecto del anticuerpo a tempranas etapas de tratamiento y se debe esperar a el control médico a los 6 meses que orienta la continuidad o el cambio de terapia. Para esto se ha propuesto a la Relación Neutrófilo/Linfocito (NLR), como un buen marcador inflamatorio para la evolución de la AR, que presenta una disminución a los 3 meses de terapia.
Caracterización de la respuesta inflamatoria periférica y central en un modelo de depresión inducido por un asilamiento social en hembras.
(Universidad de Concepción, 2024) Cepeda Barrales, María Yamila; Oyarce Merino, Karina; Elizondo Vega, Roberto
La depresión es un trastorno psiquiátrico que afecta profundamente la calidad de vida de las personas. A nivel mundial, 4,4% de la población padece esta afección, con mayor prevalencia entre las mujeres. Los conocimientos sobre las vías moleculares precisas que subyacen a la depresión aún no se han dilucidado por completo. Sin embargo, la evidencia acumulada a partir de estudios en roedores, donde se induce un comportamiento depresivo mediante estrés psicosocial, sugiere la participación de múltiples sistemas biológicos, incluidos el sistema neuroendocrino, el sistema inmunitario y los circuitos neurales. Evidencia reciente indica que la alteración en las respuestas inmunes periféricas y la neuroinflamación orquestada por la microglía están involucradas en la patogénesis de la depresión y podrían explicar la ineficacia del tratamiento convencional en un tercio de los pacientes. Lamentablemente, la mayoría de las observaciones provienen de modelos murinos de estrés en machos, aunque se sabe que existe dimorfismo sexual en la respuesta al estrés y la sintomatología depresiva. Por ello, el objetivo de este proyecto es evaluar el efecto del estrés por aislamiento social (AS) en la inflamación periférica y la neuroinflamación en ratones hembra. Se caracterizaron patrones conductuales asociados a comportamiento depresivo en ratones hembra sometidas a AS durante 7 semanas. Además, se evaluó la inflamación sistémica y la neuroinflamación a nivel del hipocampo, analizando distintas poblaciones celulares y la expresión de citoquinas pro y antiinflamatorias.
Caracterización de medio enriquecido derivado de células madres para favorecer la reparación tisular en un modelo de animal con hiperglicemia
(Universidad de Concepción., 2017) Ormazabal Valladares, Valeska Alejandra; Aguayo Tapia, Claudio Rodrigo
En los últimos años, se ha habido un aumento de diabetes mellitus, la Federación Internacional de Diabetes (FDI), señala que en el 2013, 382 millones de personas tiene diabetes y se espera que llegue a 592 millones en el 2035. Chile es el país con mayor prevalencia de Diabetes en américa del sur con un 12,32% de la población con Diabetes. La Diabetes tiene una alta morbimortalidad, se estima que entre un 15-25% de los pacientes con Diabetes desarrollan Úlcera de Pie Diabético en alguna de sus extremidades inferiores, de estos entre un 10-30% sufrirá además una amputación. En este contexto, se hace necesario la búsqueda de herramientas terapéuticas innovadoras que permitan tratar en forma eficiente la úlcera de pie diabético y garantizar su curación total. Por otro lado, las células madres Mesenquimales han sido objeto de debido a su alto potencial de diferenciación, proliferación, plasticidad, baja inmunogenicidad y fácil cultivo. Trabajos previos de nuestro laboratorio permitieron demostrar la capacidad de las células mesenquimales de diferenciarse a células endoteliales. Además demostramos que estás células endoteliales tenían la capacidad de inducir angiogénesis y de acelerar el cierre de heridas en un modelo in vivo. Asociado a estos hallazgos, se logró demostrar que el potencial de regeneración de las células endoteliales estaba en factores solubles secretados al medio de cultivo. Nos preguntamos: Los factores secretados por células endoteliales podrán inducir un mayor cierre de la herida en un modelo animal con hiperglicemia. Hipótesis: Factores angiogénicos secretados al medio de cultivo, por células endoteliales favorecen el proceso de regeneración tisular en un modelo animal con hiperglicemia, inducido por dieta. Objetivo General: Evaluar la capacidad de regeneración tisular del medio condicionado endotelial en un modelo de herida de animal con hiperglicemia, inducida por dieta, e identificar los factores solubles involucrados en este efecto. Para ello realizaremos ensayos de herida in vitro e in vivo utilizado un modelo animal de hiperglicemia inducido por dieta, además analizamos del medio de cultivo por array de factores secretados e isoelectroenfoque líquido acoplado a masa. Resultados: Nuestros resultados indican que el medio condicionado endotelial, incrementa la velocidad de cierre de la herida in vivo en un modelo animal con hiperglicemia inducida por dieta. Sin embargo en los ensayos in vitro el medio condicionado endotelial no logra inducir cierre de la herida. Los ensayos de proliferación celular in vitro muestran que el medio condicionado endotelial incrementa en un 30% la proliferación celular. Por otro lado utilizando ensayos de array e isoelectroenfoque liquido acoplado a masa, pudimos identificar factores solubles con potencial de ser los involucrados en el aumento del cierre de herida. Finalmente podemos concluir que no solo las células madres son responsables de su potencial en regeneración de tejidos, si no también los factores secretados por éstas.
Caracterización del mecanismo de defensa de estrés oxidativo en células endoteliales humanas expuestas al efecto del humo del tabaco.
(Universidad de Concepción., 2010) Salgado Mejías, Perla Katharinna Stephannia; Rivas Rocco, Coralia
El endotelio humano está constantemente expuesto a oxidantes intra y extracelulares, como los presentes en el humo de tabaco, ante los que se encuentra protegido por la acción de moléculas antioxidantes, tanto enzimáticas como no enzimáticas, de las cuales la vitamina C y el glutatión constituyen los componentes no enzimáticos más importantes. La vitamina C debe ser adquirida desde la dieta y es transportada al interior de la célula tanto en su forma reducida (ácido ascórbico) como en su forma oxidada (ácido deshidroascórbico), siendo acumulada intracelularmente como ácido ascórbico, alcanzando concentraciones de 0,1 - 5 mM. A diferencia de la vitamina C, el tripéptido glutatión (GSH, γ-glutamil-cistein-glicina) es sintetizado por todas las células, alcanzando concentraciones intracelulares de 0,5 a 10 mM, teniendo un papel fundamental en los procesos de detoxificación celular. Resultados iniciales obtenidos en nuestro laboratorio indican que el glutatión, y no la vitamina C, sería el antioxidante celular que determina la capacidad de células endoteliales humanas para sobrevivir al estrés oxidativo inducido por exposición a los compuestos tóxicos solubles presentes en el humo del tabaco. Tanto el contenido inicial de glutatión como la capacidad de las células para sintetizar el tripéptido de novo parecen ser fundamentales para una respuesta antioxidante efectiva. De acuerdo a lo anterior, en este proyecto proponemos que es posible aumentar la resistencia de células endoteliales humanas al efecto tóxico de los componentes solubles del humo del tabaco, modificando farmacológicamente el contenido y la síntesis de glutatión celular, en forma independiente del contenido de vitamina C. Para ello, estudiamos el efecto de la exposición de células endoteliales ECV-304 a medio de cultivo condicionado con humo de cigarro, en la presencia o en la ausencia del inhibidor de la síntesis de glutatión L-butionina-(S,R)-sulfoximina (BSO), del precursor de la síntesis de glutatión N-acetilcisteína, o de ácido ascórbico. Los objetivos desarrollados en este trabajo de tesis fueron: i) Establecer las condiciones experimentales para modificar en forma controlada y selectiva el contenido de glutatión de células endoteliales humanas. ii) Establecer el papel del contenido inicial de glutatión en la resistencia de las células ECV-304 al efecto tóxico de los componentes XI solubles del humo del cigarro. iii) Establecer el papel de la síntesis de novo de glutatión en la resistencia de las células ECV-304 al efecto tóxico de los componentes solubles del humo del cigarro. iv) Establecer que el contenido de vitamina C no altera el efecto de la modificación farmacológica del contenido y la síntesis del glutatión celular sobre la resistencia de las células endoteliales humanas al efecto tóxico de los componentes solubles del humo del cigarro. Aunque células endoteliales ECV-304 conteniendo glutatión sobreviven una exposición aguda y prolongada al humo del cigarro, células tratadas con BSO carentes de glutatión intracelular mueren rápidamente antes de completadas las 48 horas de cultivo. El tratamiento de las células endoteliales con N-acetilcisteína provocó un aumento del glutatión intracelular por un mecanismo que involucra la síntesis de novo de glutatión intracelular, ejerciendo un potente efecto protector contra el daño oxidativo producido por el humo del cigarro. En contraste, la vitamina C no tiene efecto protector del daño producido por estrés oxidativo inducido por el humo del cigarro en las células endoteliales ECV-304. Nuestros resultados demuestran que es posible aumentar la resistencia de células endoteliales humanas al efecto tóxico de los componentes solubles del humo del tabaco, modificando farmacológicamente el contenido y la síntesis de glutatión celular, en forma independiente del contenido de vitamina C.