Fisiología Médica y Biofísica

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Feasibility Evaluation of the Use of Gold Nanoparticles as Theragnostic Agents for Personalized and Precision Radiotherapy
(2024-03-20) López Valverde, José Antonio; Leal Plaza, Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Gold nanoparticles arouse a special interest in radiotherapy. Multiple studies have already shown their potential use as diagnostic and therapeutic agents. In diagnostics they can be used as contrast agents, while in therapy they could act as dose enhancers and radiosensitizers. The purpose of this study is to synthesize and characterize a nanoparticle formulation for this application, to explore the possibilities of gold nanoparticles as theragnostic agents under clinical conditions, to assess the radiosensitization provided in this scenario, and to settle the base scenario for a later phase of preclinical experimentation with animal models. Gold nanoparticles were firstly synthesized with a bottom-up chemical approach and later commercially acquired, and all of them were characterized. They were tested as contrast agents under realistic clinical conditions in both CT scanners and megavoltage cone-beam CT (MV-CBCT) scanners for image-guided radiotherapy. The dose enhancement benefit of these nanoparticles under different conditions and their dependence on critical parameters was evaluated. Furthermore, their therapeutical performance was assessed in optimization treatment planning of actual clinical cases, by virtualizing the presence of nanoparticles in the tumor target considering an efficient targeting. Moreover, gold nanoparticles dose enhancement experimental verification was attempted. Additionally, the radiosensitization effect was evaluated using immunofluorescence and cytogenetic in vitro experimentation, and a model of the associated radiosensitization was proposed using TOPAS and TOPAS-nBio code. Lastly, the bases were settled for future animal experimentation. Gold nanoparticles performed successfully in a theragnostic scenario under the clinical conditions of MVCBCT incidence beam over not deep tumors such as head and neck and breast cancer cases. A concentration around 20 mg Au/mL inside the tumor volume, in combination with this energy beam, showed a dose enhancement superior to the 15% and radiosensitization of more than 45%.
Papel de Reelina y ADAMTS2 en modelos experimentales de esquizofrenia en ratón
(2024-06-19) Martín-Cuevas, Celia; Crespo Facorro, Benedicto; Sánchez Hidalgo, Ana Carmen; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica; Universidad de Sevilla. Departamento de Psiquiatría
La esquizofrenia es una enfermedad mental grave con un 0.6-0.8% de prevalencia mundial, que se inicia durante la adolescencia o adultez temprana, y presenta una combinación heterogénea de síntomas clasificados en positivos, desorganizados, negativos y cognitivos. Los pacientes muestran una pérdida de contacto con la realidad, aislamiento social, disminución de la expresión de las emociones, abulia y anhedonia, así como alteraciones cognitivas. El tratamiento actual, basado en una combinación de fármacos antipsicóticos (AP) e intervenciones psicoterapéuticas, solo es efectivo en tratar algunos de estos síntomas y un alto porcentaje de pacientes permanece resistente al tratamiento, por lo que es necesario postular nuevas dianas terapéuticas que permitan avanzar en el tratamiento personalizado de esta enfermedad. Entre los factores de riesgo de la esquizofrenia, destacan las alteraciones ambientales en etapas prenatales, en especial la activación inmune materna (AIM) causada por infecciones. Por otro lado, el consumo de cannabis, especialmente durante la adolescencia, está estrechamente relacionado con el desencadenamiento de la enfermedad. A partir de estos hallazgos, se ha postulado la hipótesis del “doble impacto”, la cual defiende que puede haber un efecto de acumulación de los factores alterados por el impacto prenatal y postnatal que provoca que el riesgo de desarrollar la enfermedad aumente y supere cierto umbral para la aparición de la esquizofrenia. Con el fin de comprobar dicha hipótesis, se ha establecido un modelo de ratón de “doble impacto”, basado en una AIM mediante ácido poliinosínico-policitidílico (Poly(I:C)) y una exposición postnatal a Δ9-tetrahidrocannabinol (THC), el componente psicoactivo del cannabis. El modelo de “doble impacto” presenta un menor peso corporal tras el tratamiento con THC y fenotipos relacionados con los síntomas positivos en machos, así como fenotipos asociados a síntomas negativos en ambos sexos. El paradigma propuesto provoca una reducción de los niveles de Reelina, un biomarcador de la enfermedad, en la corteza prefrontal de los ratones machos tratados con THC con respecto al grupo de “doble impacto”, y en los tres grupos de tratamiento con respecto a los controles en hembras, además de una reducción del número de células positivas para la misma en los mismos grupos. Por último, el modelo presenta una reducción del grosor de corteza en los grupos tratados con THC, así como una disminución de la densidad de espinas dendríticas en corteza prefrontal e hipocampo en el grupo de “doble impacto”. Por otro lado, las alteraciones genéticas también pueden ser un factor de riesgo para la enfermedad. En estudios previos del grupo, se observaron niveles sobreexpresados de una desintegrina y metaloproteasa con motivos de trombospondina 2 (ADAMTS2) en muestras de pacientes de primeros episodios de psicosis, los cuales se normalizaban tras el tratamiento con AP. Además, se demostró la alteración del mismo gen en un modelo de ratón establecido de la enfermedad (exposición a influenza). Para estudiar la relación entre ADAMTS2 y esquizofrenia, centrándonos en su papel como posible metaloproteasa de Reelina, se ha generado un modelo de ratón transgénico de sobreexpresión de ADAMTS2 en regiones cerebrales. La sobreexpresión de ADAMTS2 no afecta a la frecuencia genotípica, a la mortalidad o al peso de los ratones, y no varía entre sexos o con la edad. Los ratones transgénicos presentan un claro dimorfismo sexual en cuanto a su comportamiento, mostrando generalmente fenotipos asociados a síntomas positivos y sociales en machos y fenotipos relacionados con estrés en hembras. Se ha demostrado la relación entre ADAMTS2 y Reelina, ya que se observa una reducción de los niveles de expresión de la misma y una acumulación de su fragmento N-R2 en corteza prefrontal del modelo. Ambos modelos presentan validez de constructo y de apariencia, y recalcan la importancia de la inclusión de los dos sexos en los estudios preclínicos de la enfermedad debido a su claro dimorfismo sexual.
Remodelado de la entrada de calcio operada por los reservorios y su regulación por micrornas en la reestenosis vascular
(2024-04-24) Martín Bórnez, Marta; Falcón Boyano, Débora; Smani Hajami, Tarik; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
La cardiopatía isquémica constituye la principal causa de muerte en relación con las enfermedades cardiovasculares. Su tratamiento se basa en la revascularización coronaria mediante angioplastia con colocación de stent. Sin embargo, y a pesar de los avances terapéuticos, un alto porcentaje de pacientes reingresa en el hospital debido a un nuevo estrechamiento de la luz arterial, conocido por el nombre de reestenosis, que ocasiona una reducción del flujo sanguíneo coronario hacia el corazón. La principal causa de la reestenosis se atribuye a una proliferación y migración excesiva de las células del músculo liso vascular que provoca la formación de una nueva capa denominada neoíntima. Esto se debe al estrés desencadenado por daños en la pared vascular que promueven la inflamación y liberación de factores vasoactivos, citoquinas y miRNAs entre otros, acompañados con la desregulación de diferentes vías de señalización, incluyendo la homeostasis de Ca2+. En esta tesis doctoral se ha estudiado la desregulación de los componentes esenciales de la entrada de Ca2+ activada por el vaciado de los reservorios intracelulares, conocido como SOCE (Store Operated Ca2+ Entry), en un modelo animal de angioplastia carotídea y su papel en el remodelado vascular asociado a la formación de la neoíntima. Los resultados revelaron un incremento de la expresión de Orai1, STIM1 y Saraf en las arterias lesionadas por angioplastia. Además, demostramos una colocalización/interacción entre Orai1 y Saraf en la zona de la neoíntima que presenta una mayor proliferación celular. La inhibición de expresión de Orai1 y Saraf en CMLV demostró su implicación en la proliferación de las CMLV dependiendo de su estado de diferenciación. Por otro lado, los datos del microarray de expresión de microRNAs (miRNAs) en arterias carótidas lesionadas revelaron que se produce un incremento de miR-18a-5p, miR-17-5p, miR-20a-5p y miR-20b-5p, pertenecientes al clúster 17-92, asociado con la proliferación celular, y que tienen como dianas algunos componentes de SOCE. De hecho, demostramos que la sobreexpresión del miR-18a-5p en CMLV provoca un aumento en la actividad del promotor de ORAI1 así como de su expresión a nivel de mRNA y proteínas. En conjunto, nuestros resultados sugieren un remodelado de la expresión de Orai1 y Saraf tras una angioplastia vascular que se relaciona con la proliferación vascular durante la formación de la neoíntima. Asimismo, demostramos que la expresión de Orai1 se encuentra regulada por el miR-18a-5p, altamente expresado en las arterias con reestenosis.
Tratamiento antitrombótico de la estenosis carotídea en concomitancia con fibrilación auricular y en ictus isquémico agudo
(2024-01-30) Medina Rodríguez, Manuel; Moniche Álvarez, Francisco; Zapata Arriaza, Elena; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
La estenosis carotídea de etiología aterosclerótica es una de las causas más frecuentes de ictus en la población mundial. A pesar de los múltiples estudios realizados, el manejo terapéutico de esta enfermedad en concomitancia con la fibrilación auricular (FA) o en ictus isquémico agudo es objeto de debate. En casos de coexistencia de FA, se comparó la seguridad y la eficacia de varios regímenes terapéuticos: 1) anticoagulación oral directa e inhibidor de la P2Y12 (grupo DC); 2) anticoagulación más doble terapia antitrombótica (grupo triple terapia); y 3) doble antiagregación (grupo DAPT). Observamos que el grupo DC presentó un 23,8% menos de sangrados mayores o no mayores clínicamente relevantes, con similar eficacia en la prevención de ictus, infarto de miocardio, trombosis del stent y embolismos sistémicos. En cuanto al correcto tratamiento antitrombótico en el ictus isquémico agudo, se observó que la colocación de un stent cervical durante el proceso de revascularización carotídea se asoció a una menor probabilidad de reoclusión precoz y una tendencia a mejor pronóstico funcional. Para mantener la permeabilidad del stent se precisa de terapia antiagregante durante el proceso de revascularización, por lo que posteriormente se comparó la eficacia de dos fármacos: aspirina y tirofiban, observado que el uso de tirofiban se asoció a una reducción del 7,1% en la tasa de trombosis aguda del stent a las 24 horas frente a aspirina. A la luz de estos resultados, se ha diseñado un ensayo clínico fase IV, multicéntrico, prospectivo, académico y randomizado, para comparar la eficacia de tirofiban frente a aspirina en la prevención de la trombosis aguda del stent.
Determinación de CTCs como marcador pronóstico en el cáncer de páncreas
(2023-12-11) Pereira Arenas, Sheila; Muntané Relat, Jordi; Padillo Ruiz, Francisco Javier; Universidad de Sevilla. Departamento de Cirugía; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Introducción. El cáncer de páncreas es un tumor maligno intratable en el que la mayoría de los pacientes no muestran síntomas evidentes hasta que la enfermedad alcanza un estadio avanzado, lo que dificulta su detección precoz y hace que el tratamiento sea tardío. Esta situación dificulta la tendencia hacia la mejoría en la curva de supervivencia de estos pacientes. En caso del cáncer de páncreas metastásico la supervivencia es aún menor. En la actualidad no existen marcadores pronósticos y predictivos que indiquen la presencia de invasión vascular, neural o linfática, lo que dificulta el manejo clínico de los pacientes y, por tanto, su posibilidad de curación. Entre los biomarcadores que podrían evaluarse antes de la operación, las CTCs, como parte de la familia de la BL, podrían ser uno de los marcadores clínicos propuestos. Método. Se han evaluado CTCs y clusters en 35 pacientes con adenocarcinoma pancreático temprano a partir de 7 ml de muestras de sangre venosa portal (VP) y central (CVC) extraídas en el momento de la cirugía. Para el aislamiento de CTCs y clusters se ha utilizado el sistema IsofluxTM, que se basa en un proceso microfluídico de selección positiva inmunomagnética. Las células aisladas se detectaron mediante microscopía de fluorescencia tras tinción inmunocitoquímica (CK+/CD45- /Hoechst33342+) y se cuantificaron utilizando el método del algoritmo de la transformada de Hough. Resultados. Los pacientes con menos de 185 CTCs (p=0,018) y con menos de 15 clusters (p=0,040) en VP mostraron una mayor SG, así como los que no presentaron invasión vascular, linfática y tumor con grado de diferenciación G3. El análisis multivariante mostró que tanto un número de CTCs<185 (HR=4,464; p=0,016) como la ausencia de invasión vascular (HR=3,663; p=0,013) fueron predictores independientes de mejor supervivencia a largo plazo. En cuanto a la supervivencia libre de progresión local, tanto el análisis univariante como el multivariante, determinaron que tan solo la invasión linfática se mostró como factor predictor independiente de recurrencia local. El análisis univariante para supervivencia libre de progresión sistémica demostró que solo la invasión vascular determinaba una menor supervivencia libre de enfermedad para las metástasis. Conclusiones. La presencia de CTCs en VP podría ser un factor pronóstico importante para predecir una menor supervivencia a largo plazo en el cáncer de páncreas temprano. Además, el número de CTCs dentro de clusters se correlaciona con un grado de diferenciación negativa del tumor y, por lo tanto, podría utilizarse como biomarcador de diagnóstico del cáncer de páncreas.
Impacto clínico de la implantación del Centro Andaluz de Teleictus (CATI) en la atención del ictus en Andalucía
(2023-12-18) Barragán Prieto, Ana; Montaner Villalonga, Joan; Pérez Sánchez, Soledad; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Introducción: El ictus es una enfermedad tiempo dependiente que supone un problema de salud grave, con gran impacto sociosanitario. En Andalucía se ha calculado de 220 pacientes por cada 100.000 habitantesaño, lo que sumaría unos 20 000 ictus al año . Se trata de la primera causa de muerte en España en mujeres y la segunda en hombres, así como la primera causa de discapacidad física. Además, se prevé un aumento de incidencia en los últimos años. Dada la dispersión geográfica de Andalucía, el 30% de la población estaría a más de media hora de un centro donde pudieran aplicar tratamiento si fuera necesario, y de ellos, un 25% estaría a más de una hora. En este contexto, surge la necesidad de desarrollar sistemas que permitan una atención rápida y especializada a los pacientes con ictus de toda la región, por lo que se diseña el Centro Andaluz de Teleictus (CATI) con la hipótesis de que su implantación homogeneizaría las indicaciones de tratamiento, aportando equidad y aumentando las tasas de tratamiento en zonas rurales. Objetivos: Los objetivos del estudio incluyeron la evaluación de la implantación de sistemas de teleictus a nivel nacional, el análisis de la accesibilidad de la población andaluza a centros con capacidad de atención al ictus agudo por un neurólogo vascular especializado antes y después de la implementación del CATI, la demostración de la utilidad de una red regional de telemedicina para actuar sobre inequidades en la atención, y la exploración de la capacidad del CATI para monitorizar y mejorar de forma continua y aportar soluciones efectivas ante problemas detectados. Material y Método: Tras un análisis de los recursos disponibles y la distancia de la población a estos recursos, se decidió implantar el sistema de teleictus en hospitales comarcales y de alta resolución seleccionados . El CATI es una red que conecta neurólogos vasculares expertos con hospitales remotos mediante telemedicina. El flujo de trabajo implica que un paciente que llega a un hospital remoto es evaluado por videoconferencia por un neurólogo vascular, quien, mediante videoconferencia y acceso a imágenes médicas, decide el mejor tratamiento para el paciente. Con la implementación del CATI, Andalucía pasó de tener 10 hospitales útiles para la valoración del ictus agudo a 40, cubriendo a 3 millones de habitantes. El CATI ha evolucionado con la incorporación de nuevos hospitales, actualización tecnológica, y protocolos unificados. Resultados: Los resultados de esta investigación evidencian la eficacia y relevancia del CATI en la atención del ictus en Andalucía. El análisis de sistemas de teleictus a nivel nacional permitió optimizar el CATI. La implementación del CATI mejoró significativamente la accesibilidad a atención especializada, permitiendo que el 99.9% de la población se encuentre a menos de una hora de un centro con capacidad para evaluación por un neurólogo vascular. Gracias a estos cambios, el CATI atiende a más de 1500 pacientes anualmente con tasas de reperfusión cercanas al 30%. Además, el CATI ha evidenciado y abordado disparidades referentes al género en la atención de pacientes con ictus, contribuyendo significativamente a reducir la inequidad en la atención urgente a estos pacientes. Por último, El CATI ha demostrado una notable capacidad para monitorizar, identificar y responder con rapidez a situaciones de emergencia, como los desafíos presentados durante la pandemia COVID-19, garantizando una atención dinámica y eficiente. Conclusiones: La implementación del CATI ha transformado la atención al ictus en Andalucía, ampliando de manera significativa el acceso a servicios especializados y promoviendo la adopción de protocolos y la atención subespecializada mediante nuevas tecnologías. Los resultados de este trabajo pueden servir como referencia para optimizar otros sistemas de teleictus y para establecer redes similares en otras regiones.
Remodelado cardiaco inverso: predictores e impacto pronóstico durante el seguimiento de pacientes con alto riesgo de descompensación en una unidad de insuficiencia cardiaca
(2023-11-13) Estrada Parra, Irene María; Molano Casimiro, Francisco Javier; Ribas Serna, Juan; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica; Universidad de Sevilla. Departamento de Medicina
INTRODUCCIÓN: La insuficiencia cardiaca (IC) es una de las enfermedades cardiovasculares con mayor invalidez, mortalidad y gasto sanitario asociado. El proceso de remodelado cardiaco inverso se ha relacionado con una reducción del riesgo de muerte cardiovascular y hospitalizaciones por IC, pero tanto su aparición como su magnitud son difíciles de predecir. Por su parte, las Unidades de IC han demostrado beneficio pronóstico en el seguimiento de estos pacientes. OBJETIVOS: El objetivo principal de esta tesis es evaluar el número de pacientes con IC y FEVIR que cumplen criterios de “FEVI mejorada” tras el seguimiento en nuestra unidad, definida como un aumento de al menos 10 puntos sobre el valor inicial, con un valor final de FEVI ³ 40%, indicativo de remodelado ventricular inverso. Como objetivos secundarios, pretendemos definir las características de los pacientes que evolucionan hasta “FEVI mejorada” frente a los pacientes que persisten con FEVI reducida, así como identificar posibles predictores independientes y establecer su valor pronóstico. Evaluaremos además otros parámetros relacionados con el remodelado cardiaco inverso durante el seguimiento, tales como el diámetro telediastólico de VI, el grado de insuficiencia mitral y el valor de TAPSE, así como el patrón transmitral y la probabilidad de hipertensión pulmonar, relacionados con la congestión y el aumento de presiones telediastólicas. Finalmente, realizaremos un análisis comparativo con otras series y registros de pacientes en IC para conocer el grado de cumplimiento de las guías de práctica clínica en nuestros tratamientos y los eventos de nuestra muestra en términos de hospitalizaciones por IC y mortalidad. MATERIALES Y MÉTODOS: Se trata de un estudio observacional, analítico, longitudinal y prospectivo, llevado a cabo sobre pacientes en seguimiento ambulatorio en el programa multidisciplinar de IC del Servicio de Cardiología del Hospital de Valme, Área de Gestión Sanitaria Sevilla Sur, dentro de la consulta de IC de alto riesgo. Se han incluido de manera consecutiva a aquellos pacientes con al menos dos visitas a la misma, desde el 19 de febrero de 2016 hasta el 15 de mayo de 2021. Los pacientes son seguidos según criterio médico, en base a protocolos previamente establecidos en la unidad. RESULTADOS: De los 300 pacientes estudiados, 278 [92.7%, IC 95% (89.3-95.2)] padecía IC con FEVI reducida. El 53.93% de los mismos [150 pacientes, IC95% (48.1-59.7)] logra criterios de FEVI “mejorada” en el seguimiento, con un incremento medio del valor de FEVI de 22.8±8.5% [IC 95% (21.4-24.2%)] con respecto al valor basal, con una mediana de tiempo hasta el evento de 7 meses (P25=5 meses, P75=15 meses). El hecho de conseguir criterios de FEVI “mejorada” se acompaña de mejoría pronóstica, con reducción de los reingresos por empeoramiento de la IC y de mortalidad por todas las causas frente a los pacientes que mantienen una FEVI <40% en el seguimiento (p<0.001 en ambos casos). En el 43% de los pacientes con FEVI “mejorada” [IC95%(34.8-51.4)] se logra una reducción del diámetro telediastólico de ventrículo izquierdo (DTDVI)³10%. También se constata mejoría de la función sistólica de VD estimada mediante TAPSE, de la función diastólica estimada mediante el patrón transmitral, una reducción significativa del grado de insuficiencia mitral y de la probabilidad de hipertensión pulmonar (p<0.001 en todos los casos). Se han identificado como predictores independientes de “FEVI mejorada” al inicio del seguimiento la etiolología no isquémica de la miocardiopatía, la IC “de novo”, la condición de no diabético, los valores inferiores de diámetro telediastólico de ventrículo izquierdo, el tratamiento con iSGLT2 y la ausencia de disfunción VD. La edad y la persistencia de FEVI-R, se identifican como predictores independientes de mortalidad por todas las causas en el seguimiento. Finalmente, podemos afirmar que nuestra Unidad de IC muestra una elevada adherencia a las recomendaciones de las guías de práctica clínica, hecho que se traduce en una elevada supervivencia de nuestros pacientes, que llega a ser del 70% a los 60 meses de seguimiento. CONCLUSIONES: El seguimiento en nuestra UIC y el tratamiento contemporáneo para la IC con FEVI-R según guías de práctica clínica consigue en un elevado porcentaje de pacientes datos de remodelado cardiaco inverso, suponiendo una mejoría tanto de la función como de la geometría cardiaca que se asocia a una marcada mejoría pronóstica (reducción de mortalidad por todas las causas y hospitalización por IC), por lo que se debe considerar un objetivo terapéutico a perseguir. Se identifican como factores predictores de FEVI “mejorada” al inicio del seguimiento la etiolología no isquémica de la miocardiopatía, la IC “de novo”, la condición de no diabético, los valores inferiores de diámetro telediastólico de ventrículo izquierdo, el tratamiento con iSGLT2 y la ausencia de disfunción VD.
Estudio del papel de los genes PSMG2 y CRIM1 en los procesos de des-diferenciación y tumorigénesis en cáncer de cabeza y cuello
(2023-11-10) Espinosa Sánchez, Asunción; Carnero Moya, Amancio; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
La des-diferenciación celular es el proceso por el cual una célula diferenciada adquiere las propiedades de una célula madre tumoral (CSCs) o progenitora, con capacidad para dar lugar a una nueva población o clon tumoral. La des-diferenciación se acompaña de un aumento en la resistencia a los tratamientos, aparición de metástasis y recidivas. El cáncer de cabeza y cuello (HNSCC) incluye tumores de diferentes localizaciones anatómicas aumentando su heterogeneidad y diversidad de respuesta a los tratamientos. Su alta incidencia y mortalidad a nivel mundial hacen necesario su estudio en profundidad. Por tanto, resulta esencial la identificación y caracterización de genes con alteraciones en tumores humanos que estén relacionados con el proceso de des-diferenciación. En nuestro grupo, se realizó un estudio genético previo en células HeLa CD133- para, posteriormente, seleccionar las células CD133+ y analizar los genes con capacidad de inducir esta plasticidad. Se encontraron genes cuya sobreexpresión o expresión reducida inducían este cambio hacia células más pluripotentes, entre los cuales se seleccionaron PSMG2 y CRIM1 para estudios posteriores. PSMG2 es una chaperona encargada de promover el ensamblaje del proteosoma 20S, gracias a la formación de un heterodímero con PSMG1, y prevenir la dimerización del anillo alfa del proteosoma. En las líneas celulares de HNSCC, RPMI-2650 y Detroit-562, la reducción de los niveles de PSMG2 reduce la proliferación. Se ha observado que este efecto puede venir causado por la disminución de la actividad del proteosoma que se traduce en la acumulación de proteínas poliubiquitinadas, dañadas y mal plegadas. Además, la reducción de PSMG2 induce un incremento en el estrés del retículo endoplasmático por la inhibición del proteosoma, así como la activación de mecanismos compensatorios para mantener la homeostasis celular, como la autofagia. Por otro lado, las propiedades de célula madre se ven disminuidas al reducir los niveles de PSMG2, tanto el número de tumoresferas formadas como el número de holoclones. Los genes relacionados con dicho fenotipo como SOX2, SOX9 y KLF4 también se ven reducidos, al igual que CD10 y CD184, marcadores de superficie de CSCs para HNSCC. Asimismo, la reprogramación en MEFs se ve afectada al reducir los niveles de PSMG2. En cuanto a la aplicación en clínica, PSMG2 se podría emplear como marcador predictivo de respuesta al tratamiento con inhibidores del proteosoma al haberse observado una correlación entre los niveles de dicho gen y la eficacia del tratamiento. CRIM1 es una proteína transmembrana de tipo I que contiene diversos dominios extracelulares de unión tanto a miembros de la familia TGF, como a IGF. Las funciones descritas de esta proteína están relacionadas con el desarrollo de tejidos. Tanto la sobreexpresión como la reducción de los niveles de expresión de CRIM1 muestran una disminución en las propiedades tumorigénicas y en el fenotipo de célula madre en las líneas de HNSCC. Se ha observado que CRIM1 interacciona en el medio extracelular con BMP4 y regula positivamente su expresión. Sin embargo, ni la inhibición de BMPs en la sobreexpresión de CRIM1 ni la suplementación con BMP4 en las líneas con reducción de CRIM1 explica el fenotipo proliferativo y de célula madre al alterar los niveles de CRIM1. Por otro lado, CRIM1 también puede interaccionar con -catenina en el interior celular y regular su expresión positivamente. La sobreexpresión de -catenina mutada en los CRISPRs de CRIM1 revierte tanto la capacidad proliferativa como el fenotipo de célula madre, sugiriendo que el mecanismo tumorigénico de CRIM1 está más relacionado con la vía de β-catenina. En cuanto a los genes relacionados con el fenotipo de célula madre y los marcadores de superficie CD10 y CD184, se reducen tanto al sobreexpresar como al reducir CRIM1. Además, la reprogramación en MEFs se altera cuando se sobreexpresa CRIM1. Por consiguiente, CRIM1 podría actuar como regulador de proteínas tanto intracelular como extracelularmente y tener un estrecho intervalo para su expresión. Esta expresión por encima o por debajo de esta ventana podría ser deletérea para la célula.
Estudio de los mecanismos fisiopatológicos de la ruta sináptica de Neurexinas y Neuroliguinas en la enfermedad de Alzheimer
(2023-06-29) Arias-Aragón, Francisco; Gómez Scholl, Francisco Manuel; Martínez Mir, Amalia; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
La enfermedad de Alzheimer (AD) es una enfermedad neurodegenerativa asociada con el envejecimiento caracterizada por un deterioro progresivo de la memoria. La pérdida de la función sináptica es un factor temprano que correlaciona con la progresión de la enfermedad, indicando que alteraciones en la función sináptica contribuyen a los mecanismos patogénicos en AD. Las Neurexinas (Nrxns) son proteínas de membrana localizadas en el terminal presináptico con un papel esencial en la función, mantenimiento y regulación de las sinapsis mediante su adhesión con ligandos postsinápticos, como Neuroliguinas (Nlgns). En los últimos años, nuestro grupo de investigación ha obtenido datos que ponen de manifiesto una disfunción del complejo de Nrxns-Nlgns en AD. Mutaciones de pérdida de función en los genes de Presenilina 1 (PSEN1) y Presenilina 2 (PSEN2) son la causa mayoritaria de los casos de AD familiar (FAD). Las Presenilinas (PS) forman el componente catalítico del complejo γ-secretasa, que interviene en el procesamiento proteolítico de numerosos sustratos. Hemos demostrado previamente que mutaciones en PSEN1 asociadas a FAD y la inhibición de la actividad del complejo PS/γ-secretasa produce el acúmulo del fragmento C-terminal no procesado de Nrxns (NrxnCTF) in vivo e in vitro. En modelos animales con pérdida de función de PS en el cerebro adulto, NrxnCTF se acumula en los terminales presinápticos, coincidiendo con la aparición de defectos tempranos en la plasticidad presináptica y de memoria. Además, el acúmulo selectivo de NrxnCTF en neuronas en cultivo y en el cerebro adulto de ratones transgénicos produce defectos en la liberación de neurotransmisor y de memoria que se asemejan a los defectos ocasionados por una falta de función de PS. Por otro lado, en el grupo se identificó por primera vez una mutación en un gen de Nlgns en un caso de AD, la mutación truncante NLGN1 Thr271fs. Con el fin de profundizar en los efectos in vivo causados por la alteración del sistema de Nrxns-Nlgns en AD, en esta Tesis Doctoral se ha abordado el estudio de las interacciones entre isoformas de Nrxns y Nlgns en las sinapsis, se han generado y analizado ratones con control temporal de pérdida de función de PS durante el envejecimiento y ratones con una acumulación incrementada de NrxnCTF en un contexto de pérdida de función de PS. Por último, se ha realizado la caracterización bioquímica y comportamental del modelo animal que reproduce la mutación Nlgn1 Thr271fs asociada a AD y se ha desarrollado un modelo animal para el estudio de los efectos de la interacción de Nlgn1 con APP. En conjunto, los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral apoyan un papel del sistema de adhesión trans-sináptico formado por Nrxns y Nlgn1 en las alteraciones sinápticas y de memoria en AD.
Papel de la cadena de transporte de electrones mitocondrial en la respuesta aguda a hipoxia de los quimiorreceptores arteriales
(2023-10-20) Jiménez Gómez, Blanca; Gao Chen, Lin; Ortega Sáenz, Patricia; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
La respuesta ventilatoria aguda a la hipoxia es un reflejo mediado por las células glómicas quimiosensoras del cuerpo carotídeo (CC). Esta respuesta es vital para contrarrestar los efectos perjudiciales de la hipoxia y garantizar un suministro adecuado de O2 a los tejidos. En la última década se han producido avances importantes en la comprensión de los mecanismos moleculares que subyacen a la detección aguda de O2 por las células quimiorreceptoras. El modelo de “señalización de mitocondria a membrana” (SMM) postula que reajustes dinámicos en la cadena de transporte de electrones (CTE) mitocondrial tienen un papel esencial en la detección de los cambios en los niveles de O2; con el complejo mitocondrial IV (CMIV) actuando como sensor y los complejos mitocondriales I (CMI) y III (CMIII) como efectores o señalizadores mediante la acumulación de NADH y H2O2. Estos agentes modulan la actividad de canales iónicos de la membrana plasmática dando lugar a despolarización de las células glómicas, liberación de transmisores y activación de fibras nerviosas aferentes que estimulan el centro respiratorio. En este trabajo se ha profundizado en el estudio del papel del CMI y el CMIV en el modelo SMM mediante la generación de ratones genéticamente modificados y el uso de metodologías de análisis biológico que van desde el nivel molecular al de animal completo. Hemos demostrado que la respuesta a la falta de O2, suprimida en animales deficientes en CMI, puede ser restaurada mediante la expresión transgénica de NDI1 (una NADH deshidrogenasa de levadura). La expresión de NDI1 nos ha permitido mostrar que la actividad NADH deshidrogenasa del CMI, independientemente de su función como bomba de protones, es esencial para la detección aguda de la hipoxia por el CC. Además, nuestros datos indican que, en contra de lo sugerido en otros tipos celulares, la inactivación del CMI o su modificación postranscripcional no participan en la detección aguda de la hipoxia en las células glómicas. Por otro lado, hemos demostrado que la alta sensibilidad a la hipoxia de estas células depende tanto de la expresión de la isoforma atípica COX4I2 del CMIV como de la aceleración de la cadena de transporte de electrones. En su conjunto, nuestros resultados muestran que la especial sensibilidad a la hipoxia aguda de las células glómicas es una propiedad integral de sus mitocondrias debido a la expresión en las mismas de moléculas específicas (enzimas y subunidades atípicas de la CTE). La restauración de la actividad NADH deshidrogenasa mediante la expresión de NDI1 es una estrategia terapéutica prometedora para contrarrestar la disfunción del CMI asociada a enfermedades mitocondriales humanas.
Characterization of the nigrostriatal pathway in Parkinson's Disease mice models of overexpression of human alpha-synuclein and LRRK2 mutants
(2023-09-05) García Swinburn, Roberto; Toledo Aral, Juan José; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Parkinson's disease (PD) is a long-term neurodegenerative disease with a complex array of symptoms and signs, involving general symptoms such as pain and fatigue, but mostly characterised by loss of motor coordination and late-stage psychological disorders such as psychosis and dementia. Other key signs of PD are loss of dopamine and neuronal death in the nigrostriatal pathway, most notably dopaminergic neurons of the substantia nigra pars compacta, found on the ventrolateral side of the midbrain, leading to loss of dopaminergic input in the caudate and putamen of the basal ganglia (also called striatum); and the appearance of Lewy bodies and Lewy neurites, the previous being alpha-synuclein in the soma of neurons and the latter in cell processes. To date, PD is the second most prevalent neurodegenerative disease after Alzheimer’s disease. It has been reported to have a prevalence of 1-2 people out of 1000 at all times in unselected populations, affecting 1% of people over the age of 60 worldwide. This number of affected people is growing, and certain authors, experts in the topic of PD, estimate that the number of people affected by PD will exceed 12 million worldwide by 2040. Several strategies have been studied to attempt to stop the neurodegenerative process and increase the quality of life of PD patients, yet unfortunately so far no cure or therapy has been found for this disease. It is important to then continue to research PD, and this requires models to assess novel therapeutical approaches. In this thesis, we study two different mice PD models: C57BL/6J-Tg(Th-SNCA*A30P*A53T)39Eric/J and C57BL/6J-Tg(LRRK2*G2019S)2AMjff/J, and we use different strategies to improve the models for future preclinical data for therapeutic studies. We were able to find that our C57BL/6J-Tg(Th-SNCA*A30P*A53T)39Eric/J mice presented higher content in striatal dopamine, reactive microgliosis in the nigrostriatal pathway and motor dysfunctions with hypoactivity. When challenged with a chronic scheme of MPTP, we are not able to observe any exacerbated damage respect to a treated WT littermate, less responsive microgliosis and astrogliosis. And finally, when aged for 18 months, we also fail to observe any differential effect on these mice. C57BL/6J-Tg(LRRK2*G2019S)2AMjff/J mice exhibited no nigrostriatal damage, weak reactive microgliosis, and no motor problems. When challenged with the chronic scheme of MPTP, no exacerbated nigrostriatal damage was observed, and like the C57BL/6J-Tg(Th-SNCA*A30P*A53T)39Eric/J mice, a less responsive microgliosis and astrogliosis than the WT littermate was found. On another note, aging for 18 months does not provoke any increased nigrostriatal degeneration or motor problems. Finally, an analysis of striatal interneurons showed a decrease in parvalbumin fast-spiking neurons and thyrotropin-releasing hormone neurons specific to these models. Another strategy that was followed was to crossbreed these two mice, generating a mouse strain that has an increased striatal dopamine content, as well as reactive microgliosis, but unlike the C57BL/6J-Tg(Th-SNCA*A30P*A53T)39Eric/J this strain shows a hyperactive behaviour with motor dysfunction. Striatal interneuron population is also affected with reduced parvalbumin fast-spiking neurons and thyrotropin-releasing hormone neurons. These mice were also aged for 18 months, and no exacerbated nigral damage was observed or any exaggerated motor phenotype.
Estudio del papel de CSPa/DNAJC5 en la función y mantenimiento de las sinapsis glutamatérgicas del hipocampo en ratones adultos
(2023-07-14) Mesa Cruz, Cristina; Fernández-Chacón, Rafael; Nieto González, José Luis; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
La cochaperona sináptica Cysteine String Protein CSP /DNAJC5) se ha implicado en la patogénesis de enfermedades neurodegenerativas como la lipofuscinosis neuronal ceroidea autosómica dominante del adulto (enfermedad de Kufs/CLN4) y las enfermedades de Parkinson y Alzheimer. Se ha demostrado que la proteína CSP /DNAJC5 actúa como cochaperona para mantener la estabilidad de la proteína SNARE SNAP25. Esta cochaperona es esencial para el mantenimiento de sinapsis que operan en un régimen de alta actividad, pero los mecanismos moleculares de su acción protectora no están aún bien establecidos. Por otro lado, el funcionamiento de las sinapsis glutamatérgicas del hipocampo que operan a baja actividad es crucial en los fenómenos de aprendizaje y memoria y en las alteraciones cognitivas asociadas a la neurodegeneración, no obstante, el papel que la CSP /DNAJC5 juega en estas sinapsis es desconocido. En esta tesis doctoral se han empleado ratones knockout (KO) convencionales carentes de CSP /DNAJC5 (ratones Dnajc5 KO) y se han generado y validado nuevos ratones KO condicionales inducibles por tamoxifeno (TMX) carentes de CSP /DNAJC5 (ratones CaMKII creERT2:Ai27D:Dnajc5flox/ ) y carentes de la proteína SNARE SNAP25 (CaMKII creERT2:Ai27D:Snap25flox/flox) específicamente en neuronas glutamatérgicas del prosencéfalo para el estudio de las sinapsis glutamatérgicas que forman las neuronas hipocampales. En los ratones Dnajc5 KO, la liberación de glutamato evocada por potenciales de acción, la plasticidad a corto plazo, así como la frecuencia de liberación espontánea no presentaron mayores alteraciones en las sinapsis entre las colaterales de Schaffer y las neuronas piramidales de la región CA1 (sinapsis SC CA1). No obstante, la amplitud de las corrientes miniaturas (mEPSCs) resultó estar disminuida, lo que podría deberse a plasticidad homeostática secundaria a un déficit en la transmisión GABAérgica. Curiosamente, en estos ratones, se observó una disminución de los niveles de la proteína SNARE SNAP25 solamente en las sinapsis SC CA1 pero no en las sinapsis formadas entre fibras musgosas de las células granulares y las MF CA3. La investigación de mecanismos autónomo celulares de la cochaperona CSP /DNAJC5 en las sinapsis glutamatérgicas se llevó a cabo en los ratones CaMKII creERT2:Ai27D:Dnajc5flox/ que resultaron ser viables, sin presentar fenotipos neurológicos ni conductuales evidentes a edades tempranas, pero que experimentaron un mayor deterioro y mortalidad que los ratones controles a partir de los 12 meses de edad (10 meses post TMX). La liberación de glutamato evocada por potenciales de acción y la plasticidad a corto plazo resultó ser prácticamente normal en las sinapsis SC A1 en los ratones CaMKII creERT2:Ai27D:Dnajc5flox/ pero la frecuencia de liberación espontánea y la carga de las corrientes miniaturas (mEPSCs) aparecieron aumentadas. Este fenotipo no se pudo explicar por un cambio estructural en la morfología o en el número de las espinas dendríticas que resultaron ser normales. Curiosamente, se ha descrito un fenotipo similar inducido por la mutación L50S en SNAP25 que causa encefalopatía epiléptica infantil en humanos. Por otro lado, la liberación espontánea de glutamato en las sinapsis MF CA3 resultó ser normal en los ratones CaMKII creERT2:Ai27D:Dnajc5flox/ . Análogamente a lo observado en los ratones Dnajc5 KO, en los ratones CaMKII creERT2:Ai27D:Dnajc5flox/ los niveles de la proteína SNARE SNAP25 aparecieron disminuidos en las sinapsis SC CA1 siendo normales en las sinapsis MF CA3. Esto indica que la cochaperona CSP /DNAJC5 es esencial para mantener, mediante un mecanismo postraduccional y autónomo celular, los niveles de SNAP25 en la sinapsis SC CA1 pero no en la sinapsis MF CA3. Las diferencias en la proteostasis de SNAP25 entre las sinapsis SC CA1 y MF CA3 podrían explicar las diferencias en el patrón de liberación espontánea de glutamato entre ambas sinapsis en ausencia de CSP /DNAJC5. Con objeto de investigar el papel de SNAP25 en los fenotipos observados, se estudiaron los ratones CaMKII creERT2:Ai27D:Snap25flox/flox que presentaron un fenotipo de letalidad temprana a las dos semanas de administrar dieta con tamoxifeno. En las sinapsis SC CA1 de los ratones CaMKII creERT2:Ai27D:Snap25flox/flox, la frecuencia de liberación espontánea de glutamato resultó estar disminuida y el tiempo de subida y el decaimiento de las corrientes miniaturas mEPSCs aparecieron enlentecidos. Estos fenotipos podrían deberse a defectos en la formación del complejo SNARE y en la cinética de apertura del poro de fusión. Sorprendentemente, en estas mismas sinapsis la liberación de glutamato evocada por potenciales de acción aumentó. Este fenotipo inesperado podría deberse a la participación compensatoria de otra proteína de la familia de SNAP25 y a una mayor apertura de canales de Ca2+ dependientes de voltaje, ya que se ha descrito previamente que SNAP25 bloquea este tipo de canales. En cualquier caso, el fenotipo en la liberación de glutamato observado en las sinapsis SC CA1 de los ratones CaMKII creERT2:Ai27D:Dnajc5flox/ no puede explicarse por una mera disminución en los niveles de SNAP25 en esas sinapsis, pero podría deberse a la existencia de especies de SNAP25 con una conformación mal plegada y aberrante por la falta de la actividad de la cochaperona CSP /DNAJC5, ejerciendo un efecto patológico análogo al observado en la mutación L50S en SNAP25 que causa encefalopatía epiléptica infantil en humanos. Las observaciones realizadas en esta tesis indican que las sinapsis glutamatérgicas del hipocampo son más resilientes a la falta de CSP /DNAJC5 que otras sinapsis centrales como el cáliz de Held o las sinapsis GABAérgicas que expresan parvalbúmina y que operan bajo un régimen de mayor actividad. No obstante, el aumento de la mortalidad a edades avanzadas de los ratones CaMKII creERT2:Ai27D:Dnajc5flox/ pone de manifiesto un posible papel protector de CSP /DNAJC5 durante el envejecimiento necesario también para el mantenimiento de sinapsis que operan en régimen de baja actividad. Nuestras observaciones abren nuevas perspectivas en los mecanismos por los que las sinapsis mantienen su integridad funcional a lo largo de toda la vida. Por otro lado, hemos observado que las neuronas piramidales de la región CA3 de ratones CaMKII creERT2:Ai27D:Dnajc5flox/ a los 8, 16 y 22 meses después de finalizar la administración de dieta con tamoxifeno, no presentan la lipofuscinosis característica de la lipofuscinosis neuronal ceroidea autosómica dominante del adulto. Esto indica que la falta de función de CSP /DNAJC5 no causa la lipofuscinosis patológica propia de esta enfermedad humana, respondiendo a una pregunta hasta ahora abierta en el campo de la fisiopatología molecular de las lipofuscinosis.
Caracterización del papel de las poblaciones inflamatorias en el infarto revascularizado y sus implicaciones en el remodelado adverso
(2023-07-13) Bevilacqua, Elisa; Smani Hajami, Tarik; Toro Estevez, Raquel Del; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
La revascularización temprana después del infarto permite reestablecer el flujo sanguíneo a la zona infartada del corazón limitando el daño producido durante la isquemia. Sin embargo, se sabe que la revascularización miocárdica desencadena una respuesta inflamatoria potente acompañada por muerte celular que estaría implicada en la estimulación de las células cardiacas y en la aparición de fibrosis intersticial por deposito excesivo de colágeno. Dicha fibrosis afecta a la función cardiaca y se asocia con el remodelado cardiaco adverso, aunque no todos los pacientes sometidos a angioplastia primaria lo desarrollen. Por ello, se hipotetizó que durante la respuesta inflamatoria haya una participación diferencial de las poblaciones inflamatorias en los pacientes infartados, como los neutrófilos y las subpoblaciones de monocitos que regulan la liberación de citoquinas y microRNAs implicados en la fibrosis intersticial. Por lo tanto, el cambio en los niveles de las células inflamatorias podría predecir el remodelado adverso del miocardio en los pacientes con STEMI. Por ello se incluyó de manera perspectiva una cohorte de pacientes con infarto agudo de miocardio con elevación del ST, revascularizados con angioplastia primaria. Durante el seguimiento de la evolución de los pacientes, se realizó una ecografía cardíaca y una resonancia magnética, para evaluar el posible remodelado adverso, además de la toma de muestras sanguíneas. En el modelo animal de rata, se realizaron infarto sin reperfusión (IAM), infarto con reperfusión (I/R) y SHAM y se extrajo sangre periférica, bazo, médula y corazón a los diferentes tiempos experimentales. En el grupo de pacientes STEMI con remodelado adverso se halló un aumento significativo de monocitos intermedios a las 0 y 6 horas, y de clásicos a las 6 horas después de la intervención, en comparación con los pacientes sin remodelado adverso. Los monocitos intermedios son predictores independiente de remodelado adverso a las 6 horas después de la angioplastia. La combinación en un score de los marcadores tradicionales (troponina- T y creatina quinasa) con los niveles de monocitos intermedios, VEGF y los tres microRNAs, miR-16-5p, miR-21-5p y miR-29a-3p, predice de una manera temprana y con más precisión el remodelado adverso en pacientes STEMI revascularizados. El análisis de genes asociados a fibrosis y apoptosis demostró una alteración de expresión de varios genes apoptóticos, AKT2, HMOX1, MYC y NFKB1, entre los pacientes con y sin remodelado. La caracterización de la respuesta inflamatoria en el modelo de rata infartadas determinó un aumento significativo de neutrófilos, monocitos no clásicos CD43high His48low, y clásicos CD43low His48high. El estudio de la infiltración de los monocitos en el corazón durante el evento isquémico determinó un aumento temprano de los macrófagos M1/ CD68+ en el miocardio de ratas I/R e IAM. Los neutrófilos aislados de la sangre periférica de ratas infartadas regulan la expresión de los genes apoptótico APAF1 y BCL2, así como el gen fibrótico TGFB1 en los cardiomiocitos y fibroblastos. Los monocitos de ratas infartadas regulan la expresión tanto de BCL2 como de COL1 y COL3 en cardiomiocitos y fibroblastos, sugiriendo que los monocitos sean la población responsable de inducir la fibrosis. Las vías de señalización implicadas en los monocitos CD43high His48low están relacionadas con la regulación positiva de angiogénesis, fibrosis e inflamación, mientras que, en los CD43low His48high, las vías enriquecidas están relacionadas con las citoquinas y la regulación de la inflamación, apoptosis de células inflamatorias y regulación negativa de la fibrosis. De los 5 microRNAs analizados, destacamos la expresión a la baja del miR-194-5p en los monocitos CD43high His48low de las ratas I/R; este microRNA estaría implicado en la regulación de la IL-6, APAF1, y CYCS.
Imagen 3D en Cardiopatías Congénitas
(2023-05-19) Velásco Forte, María de las Nieves; Hussain, Tarique; Valverde Pérez, Israel; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Las cardiopatías congénitas precisan de una mmuc10sa evaluación tridimensional para determinar las opciones de tratamiento y garantizar el éxito del procedimiento a realizar. A pesar de que el método diagnóstico más habitual utilizado es la ecografía, la resonancia magnética cardíaca (RCM) se ha convertido en una herramienta fundamental para el seguimiento y la toma de decisiones en estos pacientes, proporcionando información precisa sobre los volúmenes y la función ventricular, valorando la idoneidad de la reparación biventricular frente a la univentricular y ayudando en la planificación de procedimientos intervencionistas. En esta tesis se explora el uso de secuencias 3D en resonancia magnética para evaluar cardiopatías congénitas complejas, así como su aplicación para la representación tridimensional y su uso para la enseñanza. Inicialmente, se investiga el uso de imágenes de resonancia magnética en formato 3D para evaluar la estructura de los músculos papilares y determinar su morfología en pacientes con síndrome de corazón izquierdo hipoplásico. En ciertos casos, es difícil establecer si el ventrículo izquierdo tiene un tamaño suficiente como para mantener la circulación sistémica. El análisis de la morfología ventricular, así como el tamaño del resto de estructuras del lado izquierdo es crucial en estos pacientes. En esta tesis se describen las características de los músculos papilares, comparándolos en pacientes con ventrículo izquierdo hipoplásico, borderline y ventrículo izquierdo de tamaño normal, utilizando las secuencias eco gradiente y 3D bSSFP (balance steady state free precession). Posteriormente, se analizó cómo se puede mejorar la secuencia 3D bSSFP para el análisis de estructuras de pequeño tamaño. Las secuencias tridimensionales en resonancia cardíaca, como la angiografía y el 3D bSSFP, carecen de la nitidez necesaria para la descripción de la anatomía de forma detallada. Para abordar este problema, se describió el uso de iNA V ("image-based navigation"), en el que en lugar de usar el movimiento del diafragma para reducir el artefacto causado por la respiración del paciente, rastreamos el movimiento del corazón per se. Se comparan las imágenes tridimensionales obtenidas con iNA V y dNA V (navegación diafragmática habitual), valorando la mejora en la visualización de las arterias coronarias en su origen, trayecto proximal y medio de forma objetiva y subjetiva. El siguiente paso consistió en el empleo de secuencias de RMC para hacer representaciones tridimensionales y para la impresión 3D de modelos paciente-específicos con el objetivo de describir el origen y trayecto de fístulas coronarias complejas. Por último, se aplica el uso de imágenes tridimensionales y su segmentación para la creación de una librería de cardiopatías congénitas en 3D para la enseñanza de médicos en formación. Los principales hallazgos de la tesis son los siguientes: 1) la visualización en tres dimensiones de los músculos papilares permitió definir un acortamiento o ausencia del soporte papilar supero lateral como una característica distintiva del ventrículo izquierdo borderline/hipoplásico; 2) la calidad de la imagen obtenida por resonancia se puede mejorar mediante el uso de iNAV en pacientes con cardiopatías congénitas; 3) la aplicación de la creación de imágenes en 3D es vital para lograr el diagnóstico correcto en pacientes con fístulas coronarias complejas, mientras que la impresión de modelos paciente-específicos es fundamental para la planificación del cateterismo intervencionista y 4) el uso en conjunto de estas tecnologías 3D tiene aplicaciones útiles en la enseñanza. En resumen, esta tesis muestra que la RM cardíaca del corazón en su conjunto, mejorada con el uso de iNAV, y su representación tridimensional e impresión, puede brindar información anatómica importante para la planificación de procedimientos intervencionistas y para la enseñanza en cardiopatías congénitas.
Impacto de la antibioterapia sobre la microbiota y metaboloma intestinal en el niño menor de dos años
(2023-06-15) Falcón Neyra, María Dolores; Espín Jaime, Beatriz; Delgado Pecellín, Isabel; Neth, Olaf; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Impacto de la antibioterapia sobre la microbiota y metaboloma intestinal en el niño menor de dos años Introducción La microbiota intestinal es un órgano vivo fundamental en el metabolismo y absorción de nutrientes, la resistencia a organismos patógenos, desarrollo y maduración del sistema inmunológico. La actividad metabólica de la microbiota colónica contribuye, por tanto, al estado de salud de su huésped. El proceso de colonización, establecimiento y maduración de la microbiota se extiende hasta la adolescencia, pero es máximo en los dos primeros años de vida periodo en el que muestra gran variabilidad y está afectado por numerosos factores intrínsecos y ambientales. La dieta es, junto a la edad, el factor más determinante en la composición de la microbiota; el modo de parto moldea el establecimiento de la microbiota en las primeras semanas de vida. La exposición a antibióticos supone cambios profundos en la microbiota durante un periodo no bien establecido, su uso se ha relacionado con patologías asociadas al desarrollo inadecuado de la microbiota intestinal. La multifuncionalidad de las poblaciones microbianas intestinales permite cierta resiliencia metabolómica, sin embargo, los factores que modulan la microbiota producen cambios en su metabolómica. Objetivos Describir los posibles cambios producidos por la edad, alimentación con lactancia materna, modo de parto, el sexo y la exposición a antibióticos (actual, en los últimos 30 días y acumulada) sobre la microbiota y metabolómica intestinal en niños menores de 24 meses. Metodología Estudio observacional de niños menores o iguales a 24 meses, reclutados en un hospital de tercer nivel. Se recogieron datos de las variables edad, sexo, modo de parto, alimentación con lactancia materna y exposición a antibioterapia en encuestas realizadas en cada visita. Se recogió muestra de heces y se analizó la microbiota por secuenciación de 16S rARN y la metabolómica por espectrometría por resonancia magnética. Resultados Se recogieron 101 muestras pertenecientes a 30 participantes. Se analizaron 95 muestras para microbiota y 87 muestras para metabolómica. Los lactantes menores de 7 meses presentaron menor alfa diversidad que los lactantes ≥13 - 19 meses (p= 0,001) y lactantes ≥ 19 meses (p 0,004); menor abundancia de Firmicutes que los lactantes ≥ 7 meses (p=0,038) y mayor abundancia de Proteobacterias que los lactantes ≥ 7 meses - 13 meses (p=0,003), los lactantes ≥13 - 19 meses (p<0,001) y lactantes ≥ 19 meses (p=0,001). Se comprobó una relación directa entre la edad y la abundancia de los metabolitos butirato, histidina, metilamina, tiramina, N-metilnicotinamida y uracilo y una relación inversa en la abundancia de los metabolitos, glicina, lactato, succinato, malonato, p-cresol-sulfato y etanol. La lactancia materna produjo mayor abundancia de la familia Lachnospiraceae (p=0,011) y géneros Clostridium XIVa (p=0,026) y Anaerostipes (p=0,017). El parto por cesárea se asoció a mayor riqueza del género Clostridium XIVa (p=0,034). El sexo femenino presentó mayor abundacia del género Clostridium XIVa (p=0,014). La exposición actual a antibióticos se asoció de forma significativa a menor diversidad (p=0,012) y menor abundancia de la familia Lachnospiraceae (p=0,004), géneros Clostridium XIVa (p= 0,009), Anaerostipes (p=0,038), Lachnospiraceae no clasificadas (p=0,021); familia Veillonellaceae (p=0,048), familia Bifidobacteriaceae (p=0,026) y su género Bifidobacterium (p=0,026) en lactantes ≥7- 13 meses. Se observó en este grupo menor abundancia significativa de los metabolitos leucina (p=0,007), isoleucina (p=0,007), valina (p=0,009), tiramina (p=0,013) y p-cresol (p=0,012). La exposición previa a antibióticos más de 14 días se asoció a menor abundancia significativa de Actinobacteria (p=0,010), familia Bifidobacteriaceae (p=0,010) y género Bifidobacterium (p=0,010) en lactantes ≥13-19 meses. Conclusiones En este estudio la microbiota y metabolómica intestinal sufre cambios profundos asociados a la edad, especialmente en los primeros meses de la vida. La exposición a leche materna o fórmula para lactantes, el modo de parto o el sexo produce efectos menores en la microbiota y metabolómica. La exposición a antibióticos induce cambios en la diversidad, composición de la microbiota intestinal y su metabolómica muy acusados durante su uso, este impacto se mantiene parcialmente en los 30 días posteriores, existe un efecto en la composición de la microbiota secundario a la exposición acumulada a antibioterapia.
Regulation of miRNA expression during Sorafenib treatment in hepatocellular carcinoma. Development of a new therapeutic approach
(2023-04-17) Cruz Ojeda, Patricia de la; Muntané Relat, Jordi; Falcón Pérez, Juan Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most frequent neoplasias and one of the major causes of cancer-related death worldwide. It usually arises upon chronic liver damage in cirrhotic livers. Several etiologies with different incidence increase the risk of HCC development, including hepatitis B and C virus infection, non-alcoholic liver disease (NAFLD) and alcohol abuse, among others. In the last years, there has been a shift in epidemiology from viral hepatitis to NAFLD and alcoholic liver disease (ALD). Treatment and patient prognosis are stablished according to the Barcelona Clinic Liver Cancer Staging System (BCLC). While early stages might receive curative treatments, intermediate and advanced stages of the disease rely on palliative treatments. The standard of care for intermediate patients at BCLC-B stages is transartherial chemoembolization (TACE), that consists in the embolization of the arteries that irrigate the tumor and the delivery of doxorubicin eluting beads. The landscape of treatments for advanced stages (BCLC-C) and patients at BCLC-B with untreatable progressive disease has profoundly changed. Nowadays, the combined treatment of Atezolizumab + Bevacizumab is the first line treatment. For patients in whom immunotherapy is not feasible, the tyrosine kinase inhibitors (TKIs) Sorafenib or Lenvatinib are still suitable therapeutic options. Regorafenib might be used upon Sorafenib progression in Sorafenib tolerant patients, and Cabozantinib has shown to be similar to Regorafenib. Given the limited efficacy of Sorafenib and other tyrosine kinase inhibitors (TKIs) in the clinical setting, new biomarkers of patient prognosis are urgently needed. In particular, liquid biopsy such as circulating tumor cells (CTCs), miRNAs, and extracellular vesicles (EVs). Therefore, the current thesis focuses on the impact of CTCs, EVs and miRNAs in the prognosis of patients with HCC at intermediate or advanced stages treated with TACE, Sorafenib or Lenvatinib. Circulating epithelial cells (CECs) were used as surrogate biomarkers of CTCs. Results were expressed as the percentage of cytokeratin positive cells in total enriched nucleated cells. Herein we demonstrated that CECs might be potential diagnostic liquid biopsy biomarkers of HCC, as CECs ≥ 5.21 (%) and clustered CECs ≥ 0.285 (%) correlated with HCC. High counts of CECs were related to worse prognosis in HCC patients treated with TACE. Baseline counts of CECs ≥ 15.315 (%) were related to increased risk of death in BCLC-A and BCLC-B patients treated with TACE. In BCLC-B stages, baseline levels of CECs (%), clusters ≥ 0.48 (%) and clustered CECs ≥ 1.395 (%) were associated with higher risk of progression. In more advanced tumor stages, time-dependent values of CECs after 1 month of Sorafenib treatment were related to increased risk of progression in BCLC-B and BCLC-C patients. CECs displayed differential proliferative and apoptotic features in response to Sorafenib, Regorafenib, Lenvatinib, Cabozantinib and Doxorubicin treatment ex vivo, supporting personalized medicine approaches. In liver cancer cells, Sorafenib exerted anti-tumoral properties in HepG2 cells by downregulating proliferation, migration and invasiveness, and upregulating apoptosis and autophagy. Sorafenib was the TKI with the most anti-tumoral effect, compared to Lenvatinib, Regorafenib or Cabozantinib. Sorafenib altered the expression of 11 miRNAs. At 6 hours it induced the downregulation of miR-551a, and upregulation of miR-122-5p, miR-200c-3p and miR-505-5p. At 24 hours of Sorafenib treatment, miR-148b-3p, miR-194-5p, miR-222-5p and miR-512-3p were downregulated, and miR-27a-3p, miR-193b-3p and miR-375 were upregulated. From these, miR-27a-3p and miR-200c-3p exerted clear anti-tumoral properties, while miR-122-5p, miR-148b-3p, miR-194-5p, miR- 505-5p and miR-512-3p displayed unequivocal pro-tumoral functions. miR-551a, miR-193b-3p and miR-222-5p showed both anti- and pro-tumorigenic properties. miR-375 did not show any effect. Transcriptomic profiles suggested that miRNAs regulate Sorafenib response by controlling apoptosis, proliferation, damage response, oxidation-reduction processes, mitochondria, cell cycle, and metabolism, among others. The anti-tumoral effect of Sorafenib was related to increased release of apoptotic bodies and decreased secretion of exosomes. Regorafenib and Cabozantinib also induced the secretion of apoptotic bodies, but to a lesser extent than Sorafenib. Lenvatinib induced the release of exosomes. In particular, Sorafenib induced the secretion of miR-122-5p, miR-200c-3p, miR-27a-3p, miR-148b-3p, miR-193b-3p, miR-194-5p and miR-375 in the exosomal fraction. The usage of this miRNA signature was tested as circulating biomarkers of HCC in two independent cohorts of patients with advanced HCC treated with Sorafenib. Baseline levels of miR-200c-3p were related to increased survival, whereas time-dependent values of miR-222-5p and miR-512-3p at 1 month of Sorafenib treatment were related to bad prognosis. These miRNAs were related to cell dedifferentiation and aggressiveness. Thanks to the development of these new liquid biomarkers and given the limited effectiveness of Sorafenib treatment in patients, we developed a new therapeutic strategy for the delivery of anti-tumoral miR-200c-3p to tumor cells. We were able to encapsulate miR-200c-3p mimics in β-cyclodextrins AMC6 and ADM70. AMC6 CDplexes delivering 15 nM of miRNA mimics were engulfed by liver cancer cells by endocytic mechanisms to efficiently increase miR-200c-3p levels. In summary, this project found liquid biopsy biomarkers of therapy response in HCC. CTCs were explored as diagnostic and prognostic markers in intermediate and advanced HCC patients treated with TACE and Sorafenib. Also, the secretion of a specific EVs pattern was related to Sorafenib effectiveness. Circulating levels of miR-200c-3p, miR-222-5p and miR-512-3p were related to Sorafenib response in patients with advanced HCC. Lastly, β-cyclodextrins nanovectors were constructed to efficiently deliver the anti-tumoral miR-200c-3p to liver cancer cells.
Evaluación de la imagen multimodal para la impresión 3D en cardiopatías congénitas: docencia, aplicaciones clínicas y perspectivas futuras
(2022-12-15) Valverde Pérez, Israel; Ordóñez Fernández, José Antonio; Smani Hajami, Tarik; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica; Universidad de Sevilla. Departamento de Cirugía
Las cardiopatías congénitas son las malformaciones presentes al nacimiento más frecuentes, y tienen un impacto muy significativo a nivel clínico de consumo de recursos sanitarios, de estancia y mortalidad hospitalaria (Tabbutt, S.,2012). Ello hace que las cardiopatías congénitas supongan un reto sanitario y, por tanto, su peso en los programas de formación académica en medicina sigua cobrando cada vez más importancia. Sin embargo, debido al amplio espectro de malformaciones cardiacas y su gran variabilidad anatómica, llegar a comprender toda esta complejidad morfológica es una tarea que plantea grandes retos. El aprendizaje de las cardiopatías congénitas se ha basado tradicionalmente en diagramas, especímenes cadavéricos y en las imágenes radiológicas convencionales como la ecocardiografía, angiografía, tomografía computarizada (TC), y resonancia magnética (RM). La disección cadavérica presenta varios inconvenientes como la limitada disponibilidad de cadáveres y el coste de la preservación. Las imágenes radiológicas presentan la limitación de que suelen presentarse como imágenes 2D individuales, o que pese a ser tridimensionales (3D), suelen mostrarse en monitores planos sin permitir una percepción 3D real del órgano. El objetivo de esta tesis es evaluar si nuevas tecnologías como la impresión 3D puede ayudar a mejorar la educación médica en el campo de las cardiopatías congénitas, comprender las limitaciones actuales, y proponer nuevas implementaciones que ayuden a mejorar esta tecnología. En el primer bloque de investigación se evaluó el impacto de los modelos 3D convencionales (basados en imágenes médicas tomográficas como la RM) en la docencia de cardiopatías congénitas complejas, utilizando como paradigma los corazones en criss-cross. Concluimos que la impresión 3D es una herramienta prometedora como soporte a las imágenes radiológicas convencionales para la mejora del aprendizaje en cardiopatías congénitas complejas. Sin embargo, encontramos que los modelos 3D aún distan de proporcionar réplicas realistas de la anatomía cardiovascular, entre otros factores debido a la inherente limitación de utilizar técnicas de imagen convencional como la RM, que es incapaz de delinear válvulas o el aparato subvalvular, que son clave en la mayoría de las cardiopatías congénitas. En el segundo bloque de investigación se realizó una revisión de la literatura sobre la utilidad de la ecocardiografía 3D como técnica de imagen para imprimir modelos 3D. La ecocardiografía 3D tiene el potencial de poder delinear algunas estructuras cardiovasculares mucho mejor que otras técnicas radiológicas convencionales como la RM. La revisión del estado del arte actual demostró que la impresión 3D basada en ecocardiografía es factible, sin embargo, presenta varios retos en cuanto a los requisitos de adquisición de imagen o incapacidad para delinear ciertas estructuras cardiacas. La conclusión de este bloque y el anterior, fue que la impresión 3D basada en una modalidad única de imagen no es suficiente para delinear todas las estructuras cardiovasculares necesarias para imprimir modelos 3D con un realismo suficiente, ni para la docencia ni para la práctica clínica habitual. En el tercer bloque de investigación se evaluó como prueba de concepto la posibilidad de fusionar imágenes complementarias como la RM y la Ecocardiografía 3D para obtener modelos híbridos 3D. Se sistematizó un flujo de trabajo novedoso de fusión de imagen multimodal, demostrando que es posible imprimir modelos 3D híbridos que muestren toda la complejidad cardiovascular, incluyendo cavidades cardiacas, miocardio, válvulas, aparato subvalvular y grandes vasos. Concluimos que la impresión 3D basada en imagen multimodal es una realidad factible capaz de proporcionar modelos 3D muy realistas de la anatomía cardiaca. El futuro de la impresión 3D se basa por tanto en la fusión de imagen multimodal, utilizando las fortalezas de cada técnica de imagen para capturar diferentes estructuras cardiovasculares y supliendo las limitaciones de cada modalidad de imagen con las otras modalidades complementarias.
Transcriptional Regulation and Epigenetic Mechanisms Underlying Host-Parasite Interactions in Human Malaria
(2022-11-04) Ruiz Rodríguez, José Luis; Gómez Díaz, Elena; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Human malaria is one of the most important infectious diseases and a major cause of death and poverty worldwide. It is caused by protozoan parasites of the genus Plasmodium that are transmitted by the bites of mosquitoes of the genus Anopheles. The parasites Plasmodium falciparum and the mosquitoes Anopheles gambiae are the leading figures of this global burden, which disproportionally affects Africa and children under the age of five. To fulfill development and to achieve adaptation to changing environments in the human and mosquito hosts, Plasmodium parasites are capable of drastic transcriptional switches. The Anopheles mosquitoes are the main vectors for human malaria, and they can display phenotypic variability in life history traits, including vector competence or responses against Plasmodium. Yet, the transcriptional regulation underlying host parasite interactions in human malaria, particularly based on epigenetic mechanisms and regarding the life cycle in the mosquito, remain almost completely unknown. In this doctoral thesis, we have applied multi-omic approaches and bioinformatic analyses to investigate the regulatory genome of both P. falciparum and A. gambiae mosquitoes, associated with the Plasmodium development and interactions within hosts, and with the responses of Anopheles mosquitoes to the parasitic infection. We have integrated genomic, epigenomic and transcriptomic approach to unveil relevant cis-regulatory elements and to assay the relationship between gene expression levels and chromatin-related mechanisms, such as histone marks or chromatin accessibility levels. We applied different techniques to these organisms, integrating RNA-seq, ChIP-seq and ATAC-seq for the first time. We reported the positive correlation between transcription and chromatin accessibility by ATAC-seq or active histone marks by ChIP-seq. We also identified thousands of active regulatory sequences, including enhancer candidates, that appeared to be linked to Plasmodium developmental transitions or clonally variant gene expression within humans, or that in the case of mosquitoes seemed to be specific to tissues or Plasmodium infection status. Ultimately, these allowed us to predict cognate transcription factors. Altogether, we provide evidence for genome-wide mechanisms and regulatory regions that may be involved in the dynamic transcriptional regulation underlying host-parasite interactions between malaria parasites and the human and mosquito hosts. This is much required in the context of current efforts against malaria, to inform existing and new mosquito-control and anti-malaria strategies.
Deterioro cognitivo en enfermedad de neurona motora y su relación con distintos parámetros condicionantes de la calidad de vida en pacientes y cuidadores/as
(2022-11-11) Morgado Linares, Rosalía Yolanda; Paradas López, Carmen ‎; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Objetivo: El objetivo de este trabajo es la descripción pormenorizada de síntomas no motores en Enfermedad de Neurona Motora (ENM), principalmente en la esfera cognitiva y conductual, el estudio de la sexualidad en los pacientes y valorar la interrelación entre todos estos aspectos y su repercusión en la sobrecarga de los cuidadores/as. Pacientes y Método: Se incluyeron 70 pacientes con ENM atendidos en los 3 hospitales públicos de Sevilla y sus cuidadores principales. Además de una entrevista detallada en la que se interrogaba por dolor y disautonomía, se le pasaron varias escalas. Al paciente: Escala de valoración funcional en esclerosis lateral amiotrófica (ALSFRSr), Exploración neuropsicológica con la batería Edinburgh Cognitive and Behavioral ALS Screen” (ECAS), valoración de los trastornos del ánimo con la escala Hospital, Ansiedad y Depresión (HAD) y cuestionarios de sexualidad. La sobrecarga de los cuidadores se valoró con el cuestionario Zarit. Resultados: El dolor es un síntoma frecuente en las ENM: el 48,6% de los pacientes presenta dolor nociceptivo y el 12,9% dolor neuropático. Como síntomas disautonómicos, en nuestro estudio solo tiene relevancia la incontinencia urinaria en el 15,7% de los casos. Encontramos que la alteración funcional a nivel motor está relacionada con el deterioro cognitivo (p<0,001), la apatía (p=0,009), las conductas repetitivas (p=0,037), la ansiedad (p=0,026) y la depresión (p=0,007), ya que dichas alteraciones aparecen con más frecuencia en pacientes con mayor deterioro motor. En cuanto a la sexualidad, alrededor del 50% de los pacientes se encuentra sexualmente activo. La presencia de apatía (p=0,026), demencia frontotemporal (DFT) (p=0,013) o depresión (p=0,021) reducen la actividad sexual de los pacientes, mientras que no hemos encontrado relación entre la actividad sexual y la alteración motora, la presencia de ansiedad o los otros trastornos de conducta. La alteración de la memoria interfiere en las fases de excitación (p=0,021) y orgasmo (p=0,019) en los pacientes sexualmente activos. La sobrecarga de los cuidadores empeora con la presencia en el paciente de deterioro funcional motor (p=0,01), depresión (p=0,024), deterioro cognitivo (p=0,01), trastornos de conducta (como desinhibición [p<0,001], apatía [p=0,001], pérdida de empatía [p=0,011] y conductas repetitivas [p=0,009]) y DFT (p=0,024). Conclusión: La ENM, especialmente la ELA como su forma de presentación más frecuente, es una enfermedad multisistémica en la que, a falta de un tratamiento curativo, hay que prestar atención a todas sus facetas para poder mejorar la calidad de vida de los pacientes y sus cuidadores. Es preciso incidir en la atención al dolor, disautonomía, así como a los trastornos cognitivos, conductuales y del ánimo, ya que se asocian al deterioro motor, agravando la situación del paciente. La apatía y la depresión reducen la actividad sexual y, en los pacientes sexualmente activos, la alteración de la memoria interfiere en las fases de excitación y orgasmo. El deterioro del paciente tanto a nivel motor como cognitivo y emocional, son los aspectos que más incrementan la sobrecarga de los cuidadores, por lo que sería aconsejable hacer un abordaje conjunto paciente/cuidador de estas alteraciones.
Análisis de la incidencia e identificación de factores de riesgo en el desarrollo de accidentes cerebrovasculares en pacientes con vértigo filiado
(2022-09-26) Mármol Szombathy, Irene; Domínguez Durán, Emilio; Montaner Villalonga, Joan; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Introducción: las alteraciones del equilibrio son patologías muy prevalentes en la población general. Se han asociado con un aumento del riesgo de accidentes cerebrovasculares. Sin embargo, no se ha comprobado el papel que ejercen las alteraciones del equilibrio con respecto al desarrollo de accidentes cerebrovasculares, esto es, si actúan como factores de riesgo independientes a otros factores de riesgo cardiovascular establecidos o actúan como factores de confusión. Desarrollo teórico: para comprobar la asociación entre las alteraciones del equilibrio y los accidentes cerebrovasculares se han desarrollado tres fases sucesivas. En la Fase I se llevó a cabo un estudio retrospectivo durante el año 2016 en el que se incluyeron los pacientes procedentes de episodios de hospitalización o consultas externas con los diagnósticos de “vértigo”, “crisis vertiginosa” y “vértigo periférico” de los años 2012 al 2016 del Hospital Universitario Virgen Macarena (Sevilla), y se recogieron los accidentes cerebrovasculares acontecidos en la muestra hasta el año 2016, comparando la prevalencia de accidentes cerebrovasculares con respecto a la población general. En la Fase II se llevó a cabo un estudio retrospectivo durante el año 2017 en el que se incluyeron los pacientes procedentes de urgencias con motivo de consulta de “vértigo” o “mareo” del Hospital Universitario Virgen Macarena del año 2015, y se recogieron los episodios de accidentes cerebrovasculares acontecidos en la muestra tras un año de seguimiento. Se analizó la prevalencia de los factores de riesgo cardiovascular en la muestra que desarrolló eventos y se comparó con respecto a la población general. Finalmente, se realizó un análisis multivariante de las variables que alcanzaron la significación estadística. En la Fase III se llevó a cabo un estudio prospectivo de base poblacional durante los años 2017 al 2020, que incluyó los pacientes atendidos en las consultas de Atención Primaria de cinco Centros de Salud pertenecientes al Área Sanitaria de Hospital Virgen Macarena por cualquier tipo de vértigo, mareo o inestabilidad desde octubre de 2017 a octubre de 2019. Se recogieron los datos demográficos y factores de riesgo cardiovascular de toda la población. Cada uno de los pacientes con alteraciones del equilibrio recibió un diagnóstico concreto. Se realizó un seguimiento de los pacientes en busca de accidentes cerebrovasculares, que finalizó en el momento que terminó el reclutamiento, en octubre de 2019. La prevalencia de eventos en la muestra con alteraciones del equilibrio se comparó con la prevalencia de eventos de la muestra que no presentó alteraciones del equilibrio. También se compararon las prevalencias de los factores de riesgo cardiovascular recogidos. Las variables que alcanzaron la significación estadística se incluyeron en un análisis de regresión logística multivariante. Resultados: en la Fase I se incluyeron 102 pacientes, de los cuales 6 desarrollaron un evento durante el periodo de seguimiento [5,9% IC95%(2,4%-12,9%)]. Odds Ratio 11,36 IC95%(4,98-25,95). En la Fase II se incluyeron 928 pacientes, de los cuales 12 desarrollaron eventos: 8 ictus isquémicos y 4 accidentes isquémicos transitorios [1,29% IC95%(0,70%-2,31%)]. Odds Ratio 7,24 IC95%(3,98%-13,12%). La fibrilación auricular y la diabetes se distribuyeron de manera estadísticamente significativa en la población que desarrolló eventos. En el análisis de regresión logística multivariante se determinó que estas variables eran independientes entre sí para el desarrollo de accidentes cerebrovasculares. En la Fase III, se incluyeron 7896 pacientes de los cuales 265 presentaron alteraciones del equilibrio. 6 eventos se desarrollaron en la población con alteraciones del equilibrio y 25 en la población sin alteraciones del equilibrio. Con respecto a la distribución de las variables entre los grupos evento y no evento, la edad mayor o igual a 60 años, la hipertensión arterial, la dislipemia, la diabetes mellitus, la fibrilación auricular, la enfermedad isquémica cardiaca previa, los accidentes cerebrovasculares previos y la presencia de alteraciones del equilibrio se distribuyeron de manera estadísticamente significativa a favor del grupo que desarrolló eventos. En el análisis de regresión logística multivariante no formaron parte del modelo las alteraciones del equilibrio, la diabetes y la fibrilación auricular. Conclusión: los pacientes con vértigo o mareo presentan hasta siete veces más de riesgo de desarrollar accidentes cerebrovasculares en el año siguiente. Las alteraciones del equilibrio actúan como marcadores de riesgo de accidentes cerebrovasculares. No se ha podido establecer si las alteraciones del equilibrio son factores de riesgo independientes o factores de confusión de otros factores de riesgo cardiovascular establecidos.

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