Fisiología

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  • Acceso AbiertoTesis Doctoral
    Estudio del papel de Hook1 y Hook2 en cáncer de ovario
    (2023-10-11) Suárez Martínez, Elisa; Carnero Moya, Amancio; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
    El cáncer de ovario posee una elevada tasa de mortalidad, siendo el más letal de todos los tumores ginecológicos, debido a su detección tardía y a la resistencia a las terapias convencionales. A pesar de una primera respuesta favorable a los tratamientos, con un 70-80% de tasa de remisión, la mayoría de los pacientes sufre una recaída, desarrolla quimiorresistencia y no responde en gran medida a la segunda línea de tratamiento. Se piensa que uno de los principales motivos de esta quimiorresistencia es la presencia de poblaciones de células madre tumorales (CMTs), que son menos sensibles a este tipo de terapias. En un estudio previo, en bases de datos públicas y cohortes de pacientes propias, se determinó que la alteración transcripcional del gen Hook2 podría estar asociada a la recurrencia de los tumores de ovario. Hook2 pertenece a la familia de proteínas adaptadores Hook, que permiten la unión de diferentes sustratos a los microtúbulos y su transporte a través de la célula. Las proteínas Hook1 y Hook2, ambas pertenecientes a esta familia, han sido relacionadas con la tumorigénesis en diversos estudios, pero su papel en la aparición y desarrollo de tumores aún se encuentra por esclarecer. Por ello, decidimos estudiar cómo se relacionan estos genes con la capacidad tumorigénica y el fenotipo de CMT en el cáncer de ovario. La sobreexpresión de Hook1 y la de Hook2 no presentan el mismo efecto en nuestro modelo celular de cáncer de ovario. Mientras que la sobreexpresión de Hook1 provoca la muerte de la totalidad de las células del cultivo, la sobreexpresión de Hook2 no parece afectar a las propiedades tumorigénicas de la célula. Tampoco apreciamos cambios en el fenotipo de CMT, en la migración, ni en el proteoma de las células de cáncer de ovario cuando sobreexpresamos Hook2. Por otra parte, la disminución, tanto de los niveles de Hook1, como de los niveles de Hook2, afecta de manera considerable a las propiedades tumorigénicas de las células de cáncer de ovario. La reducción de ambos genes ocasiona una disminución del crecimiento de las células in vitro, una reducción de sus propiedades de CMT y una menor capacidad de migración. Además, impide por completo el crecimiento de tumores in vivo. Sin embargo, no encontramos un descenso de genes asociados al fenotipo de CMT, ni a la transición epitelio-mesénquima (TEM), que pueda explicar este fenómeno. Cuando analizamos el proteoma de estas células para ver a qué pueden deberse estas alteraciones, observamos que hay un aumento de la abundancia de un gran número de proteínas relacionadas con la acumulación de proteínas incorrectamente plegadas y al estrés proteotóxico derivado de este fenómeno. Por ello, estudiamos el estado de activación de la UPR en el retículo endoplasmático (RE) y hallamos un aumento en el estrés del RE ocasionado por la reducción de Hook1 y Hook2. Además, las células con niveles reducidos de Hook1 presentan un aumento en la sensibilidad a fármacos inductores de estrés del RE e inhibidores del proteasoma, y las células con niveles reducidos de Hook2, solo a inductores del estrés del RE. Por otra parte, la reducción de los genes de interés también provoca cambios en el flujo autofágico y un aumento en la muerte celular. Los cambios del flujo autofágico parecen ser dependientes del contexto celular, ya que en una de las líneas celulares estudiadas hemos encontrado un aumento de la autofagia, mientras que, en la otra, el flujo autofágico parece hallarse parcialmente bloqueado, causando la acumulación de vesículas autofágicas. Sin embargo, en ambos casos, la autofagia estaría actuando como un mecanismo protector frente a la muerte celular, ya que la inhibición farmacológica de la misma dispara la muerte de las células con niveles reducidos de Hook1 o Hook2. Además, ambos genes parecen encontrarse implicados en la formación de los agresomas en las células de cáncer de ovario, ya que la reducción de sus niveles causa una disminución en la formación de estas estructuras destinadas a reducir el estrés proteotóxico. Esto podría explicar, al menos en parte, la aparición de la respuesta a proteínas mal plegadas, y el consiguiente aumento de la muerte. No obstante, la reducción farmacológica del estrés del RE no es capaz de rescatar por completo el aumento de la muerte observado en nuestro modelo. Por último, la reducción de Hook1 y Hook2 parecen aumentar la mortalidad de las células con fenotipo de CMT, ya que ocasiona una disminución del porcentaje de células EpCAM positivas y, además, un aumento en la muerte de las mismas. Este aumento de la muerte en las CMT puede deberse al incremento del estrés del RE o al bloqueo del flujo autofágico que aparece en las células al disminuir Hook1 o Hook2, ya que el uso de fármacos que inducen estrés del RE o bloquean la autofagia es capaz de provocar el mismo efecto sobre la muerte de las CMT que la reducción de Hook1 o Hook2. Además, esto podría explicar el descenso en las propiedades asociadas a CMT previamente descrito.
  • Acceso AbiertoTesis Doctoral
    Potential of wild olive (acebuche) oil as an ocular protective factor in vascular retinopathies associated with arterial hypertension
    (2023-07-10) Santana Garrido, Álvaro; Mate Barrero, Alfonso; Vázquez Cueto, Carmen María; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
    Arterial hypertension (AH) contributes to the excessive production of reactive oxygen species (ROS) that promote hypertensive-mediated organ damage (HMOD) via different mechanisms, including inflammatory and profibrotic processes. The nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase system has been postulated as the main source of superoxide anion (O2·-) contributing to nitric oxide (NO) synthase (NOS) uncoupling and vascular damage in the hypertensive context. Because the eye is highly vascularized, it is not surprising that AH is a risk factor for several vision-threatening eye conditions. The retina is one of the organs most affected by AH, a condition that favours the development/progression of vascular retinopathies, including hypertensive retinopathy (AH), diabetic retinopathy (DR), or age-related macular degeneration (AMD). Other ocular tissues, such as the cornea, might also be affected by AH. The effective prevention of retinal microvascular and neurodegenerative damage that occur in the hypertensive background requires rigorous control of blood pressure. To achieve this challenging goal, antihypertensive drug therapies can be reinforced with the implementation of physical activity and healthy dietary habits. In this sense, unlike the well-known benefits of extra virgin olive oil (EVOO) within the so-called Mediterranean diet, the potential therapeutic effects of the wild olive tree (also known in Spain as acebuche, ACE) have remained largely unknown. Therefore, the aim of this doctoral thesis is to evaluate the potential benefit of ACE oil as an oculoprotective agent in eye diseases associated with arterial hypertension. After unveiling some mechanisms of HMOD, at the level of the retina and cornea, secondary to sustained exposure to Nω-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME), our experimental approach focused on the study of the antihypertensive, antioxidant, anti-inflammatory, and anti-fibrotic effects of an ACE oil-enriched diet in a rodent model (C57B/6J mice) of AH induced by a 6-week treatment with L-NAME. The effects of another EVOO-based diet were also studied in parallel to investigate possible differential effects between the two oils. Finally, a novel ocular pharmaceutical formulation based on ACE oil nanoemulsions was tested in vivo in hypertensive mice. Our results showed clear signs of HMOD in our animal model at the level of the retina and cornea, including retinal dysfunction, reduced retinal blood flow, increased intraocular pressure, and overexpression of NADPH oxidase and other oxidative/inflammatory/fibrotic factors. The observed alterations were alleviated in L-NAME-treated animals subjected to dietary intake of ACE oil or EVOO, especially in the former. Overall, anti-hypertensive systemic and local ocular effects, along with antioxidant, anti-inflammatory and anti-fibrotic properties, were achieved by ACE oil and EVOO administration through modulation of the NADPH oxidase system, NO metabolism, and several inflammation- and fibrosis-related transcription factors. Interestingly, the administration of ACE oil-containing nanoemulsions (NEs) by either topical instillation or intravitreal injection also proved to be an efficient pharmaceutical formulation to ameliorate HMOD in the retina and cornea of L-NAME-treated mice. Taken together, the results presented in this doctoral thesis demonstrate a beneficial effect of ACE oil against hypertensive ocular damage, which might be helpful for the prevention/treatment of retinopathies associated with arterial hypertension, such as HR, AMD, and DR, among others. Based on our observations, not only would ACE oil be effective from a prevention perspective but also as a therapeutic option using different approaches (e.g., ACE oil-enriched diets, and/or ACE oil-encompassing NEs administered as an ophthalmic formulation). All these possibilities warrant further studies and open new research opportunities focused on the health effects of ACE oil.
  • Acceso AbiertoTesis Doctoral
    Estudio de la implicación en la inmunomodulación y de la capacidad de transdiferenciación a neuronas de las células madre mesenquimales del tejido adiposo: efecto del estrés oxidativo y el envejecimiento. Posible efecto neuroprotector en modelo de Parkinson
    (2023-03-31) Medina Guzmán, Rafael; Argüelles Castilla, Sandro; Cano Rodríguez, María Mercedes; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
    Las células madre se definen como las unidades de organización de sistemas biológicos encargadas del desarrollo y la regeneración de los tejidos y los órganos. Estas células forman poblaciones clonales con la capacidad de autorenovarse y diferenciarse a múltiples líneas celulares. Estas características hacen que las células madre sean estudiadas y empleadas cada vez con más frecuencia en el campo de la ingeniería tisular. Las células madre derivadas del tejido adiposo (ADSC) constituyen una población de células madre mesenquimales (MSC) multipotentes aisladas del tejido adiposo adulto de fácil obtención que resultan de gran interés para la terapia celular, y por lo tanto es necesario el estudio de condiciones adversas, como el estrés oxidativo y el envejecimiento, ya que podrían verse afectadas las características terapéuticas de estas células. Las ADSC tienen la capacidad de diferenciarse a células del linaje mesodermal según los criterios establecidos por la Sociedad Internacional para la Terapia Celular (ISCT), pero también se ha demostrado la habilidad para generar células madre neurales (NSC), que pertenecen al linaje ectodérmico, en un proceso conocido como transdiferenciación. Otro aspecto de interés terapéutico de las ADSC es su capacidad inmunomoduladora ante un daño, adoptando un fenotipo proinflamatorio o antiinflamatorio dependiendo del ambiente inflamatorio en el que se encuentren. El objetivo general de esta tesis es estudiar la función inmunomoduladora y la capacidad de transdiferenciación a neuronas de las células madre mesenquimales del tejido adiposo. Además, se pretende analizar como condiciones adversas como altos niveles de estrés oxidativo y el envejecimiento pueden alterar la funcionalidad de las ADSC. En esta tesis, después de caracterizar a las ADSC según los criterios de la ISCT, se muestra como el LPS modula de la expresión de receptores Toll-like-4 (TLR4, receptor asociado con la capacidad inmunomoduladora de las ADSC que participa en la respuesta proinflamatoria). Además, se muestra como las NSC son capaces de generar células similares a neuronas que presentan características propias de neuronas como su fenotipo, marcadores de neuronas inmaduras y maduras, y propiedades electrofisiológicas. Otro aspecto importante abordado en esta tesis es el posible efecto del estrés oxidativo y la edad en las ADSC y en el proceso de transdiferenciación a NSC, en base a la expresión de SOX2, como factor de transcripción involucrado en la autorrenovación y mantenimiento del estado multipotente de las células, al factor de elongación 2 (eEF2), que es un factor que interviene en la síntesis proteica, que es el proceso metabólico que mayor energía consume en las células, Sirt1, que es una proteína implicada en la regulación de la expresión de proteínas antioxidantes y en la supervivencia de las células y en TLR4. Por último, en un modelo de Parkinson inducido por estrés oxidativo a corto y largo plazo tratadas con ADSC mediante trasplantes homólogos, como no se ha reportado anteriormente, y se muestra el interesante potencial neuroprotector de las ADSC y las mejoras motoras a largo plazo y el efecto inmunosupresor de la microglía a corto plazo, arrojando un papel relevante de las ADSC en la terapia celular.
  • Acceso AbiertoTesis Doctoral
    Análisis de la posible asociación específica de moléculas de ARN a los centros organizadores de microtúbulos del huso en Saccharomyces cerevisiae
    (2023-03-23) Álvarez Llamas, Alejandra; Monje Casas, Fernando; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
    Durante la división celular por mitosis, se produce la auto-duplicación de cuatro orgánulos: el núcleo, la mitocondria, los plastos y los centros organizadores de microtúbulos (MTOCs) del huso. De forma interesante, los tres primeros disponen de su propio material genético, constituido por ADN. Distintos estudios realizados durante los últimos años sugieren que, de forma similar, los MTOCs del huso mitótico podrían también contar con un conjunto de ácidos nucleicos asociados. Sin embargo, a diferencia de lo que ocurre con el núcleo, la mitocondria y los plastos, en el caso de los MTOCs del huso se ha propuesto que las moléculas de ácidos nucleicos asociadas a estas estructuras estarían constituidas por ARN. En base a lo anterior, durante esta Tesis Doctoral, hemos utilizado la levadura de gemación Saccharomyces cerevisiae como modelo para realizar el primer análisis sistemático global para la identificación de ARNs asociados a los MTOCs del huso, que en este organismo reciben el nombre de cuerpos polares del huso (SPBs). Los resultados de nuestras investigaciones demuestran la existencia de una población de ARNs enriquecidos en extractos de SPBs purificados de S. cerevisiae, entre los que se han identificado tanto ARNs mensajeros como ARNs antisentido. El estudio individualizado de un grupo seleccionado de estas moléculas de ARN nos ha permitido, además, confirmar tanto su asociación específica a los SPBs como su localización in vivo en estas estructuras. En conjunto, los datos obtenidos en esta Tesis Doctoral indican que los MTOCs del huso mitótico en S. cerevisiae actúan como plataformas a las que se asocian moléculas de ARN que participan en procesos esenciales como la autofagia, la segregación de los cromosomas o la actividad mitocondrial. Nuestros datos sugieren, además, que las células podrían estar utilizando los MTOCs del huso para distribuir asimétricamente estas moléculas de ARN durante la división celular, estableciendo así patrones diferenciales de expresión génica en la célula madre y en la hija, y regulando de este modo procesos que podrían ser importantes para el mantenimiento del tiempo de vida replicativo de las células. Los resultados de nuestras investigaciones podrán servir de punto de partida para desvelar nuevos mecanismos de regulación de las divisiones celulares asimétricas, que juegan un papel fundamental en el correcto control de procesos tan importantes como el desarrollo o el envejecimiento celular.
  • Acceso AbiertoTesis Doctoral
    Role of FLIP and REDD1 in the control of tumor cell fate under endoplasmic reticulum stress
    (2022-06-01) Mora Molina, Rocío; López Rivas, Abelardo; Palacios Casanova, Mª Carmen; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
    During tumor progression, cancer cells face different stress situations as a result of their uncontrolled growth and the action of the tumor microenvironment. The shortage of nutrients, like glucose or glutamine, and hypoxia develop and are accentuated with tumor growth, since the exchange of nutrients and oxygen as well as the elimination of cellular waste in deeper areas of the tumor are greatly compromised. All these events occur as a consequence of absent or disorganized vascularization, insufficient to meet the increased metabolic demands of the transformed cells. Both the lower availability of nutrients as well as reduced oxygen supply hamper the correct folding of proteins in the endoplasmic reticulum (ER), due to the malfunction of the enzymes involved in this process or the lack of post-translational modifications in newly synthetized proteins. In addition, the higher tumor proliferative rate entails a greater demand for protein synthesis in the ER. Together, all these alterations in tumor cells promote the build-up of misfolded proteins in the ER, leading to a situation known as ER stress. As a response to ER stress, both normal and transformed cells launch a set of signaling pathways known as the unfolded protein response (UPR), a complex signal transduction pathway that is initiated by the activation of at least three ER stress sensors: inositolrequiring protein 1 (IRE1), protein kinase RNA-like ER kinase (PERK) and activating transcription factor 6 (ATF6), with the aim of restoring ER proteostasis to maintain cell viability and function. In the adaptive phase of the UPR, general protein synthesis decreases, although the synthesis of certain proteins such as those related to folding (e.g. foldases and chaperones) and autophagy, as well as components of ER associated degradation pathway (ERAD) is favored, all of which serves to alleviate the loading of proteins in the ER. However, under prolonged or irreversible ER stress, the UPR activates mechanisms that lead to apoptotic cell death (terminal phase of the UPR), which may involve the intrinsic pathway, the extrinsic pathway, or both, depending on the cell type. Specifically, in the colorectal carcinoma cell line HCT116, the main cell model used in this thesis, the induction of the apoptotic program following intense and prolonged ER stress occurs through the PERK-ATF4-CHOP pathway. This ultimately leads to increased levels of the TRAIL receptor TRAILR2/DR5, specifically in the ER-Golgi intermediate compartment (ERGIC). Clustering of the TRAILR2/DR5 receptors in this compartment lead to the assembly of the death-inducing signaling complex (DISC), which results in the processing and consequent activation of caspase-8 (i.e. the initiator of the apoptotic process). Active caspase-8 can, in turn, proteolytically activate effector caspases-3 and 7 and, at the same time, initiate the intrinsic pathway of apoptosis through the cleaving of the BH3-only protein BID, amplifying the activation of effector caspases, responsible for the dismantling of the cell. Interestingly, TRAILR2/DR5 clustering and subsequent DISC assembly occurs independently of its canonical ligand TRAIL, with the same unfolded or misfolded proteins acting as ligands through certain exposed hydrophobic regions in these proteins. Despite the established relationship between ER stress and the extrinsic pathway of apoptosis, the role of FLIPL/S, key proteins in controlling caspase-8 activation in the TRAIL DISC, is still unknown. During the progress of this thesis, we have observed that in response to ER stress stimuli, one of the first events that take place is the decline of both FLIP isoforms, FLIPL and FLIPS, at protein levels. We also demonstrate that downregulation of FLIP protein levels upon ER stress is a consequence of UPR-mediated protein synthesis inhibition and the subsequent proteasomal degradation of FLIP proteins. Furthermore, prior modulation of FLIPL levels controls caspase-8 activation and subsequent cell death in response to ER stress, whereas the modulation of FLIPS levels has a less obvious role. Most likely, the decline in FLIPL levels in response to ER stress in colon cancer cells undergoing ER stress favors the formation and processing of caspase-8 homodimers at the intracellular DISC, initiating the apoptotic process. In this regard, the ectopic expression of both isoforms, but mainly the FLIPL isoform, hinders this process, causing resistance to ER stress-induced apoptosis. Although many of the initial experiments in this thesis have been carried out in twodimensional (2D) monolayer cultures of colorectal cancer cells, we have also addressed the study of the regulation of the ER stress response in three-dimensional (3D) cultures (also known as multicellular tumor spheroids [MCTSs]), the latter of which reproduce, in vitro, certain features exhibited by solid tumors in vivo. In 3D cultures, a layer of proliferative cells surrounds other layers of quiescent cells and a necrotic nucleus in the deepest region of the spheroid. These metabolic differences are a consequence of the increasing nutrient and oxygen shortage in the deeper cellular layers. When facing ER stress, MCTSs, similar to 2D cultures, trigger the PERK-ATF4-CHOP-TRAILR2/DR5 proapoptotic pathway. However, unlike 2D cultures, FLIPL protein levels remain unchanged during ER stress treatment, which makes these cell models significantly more resistant to ER stress-induced apoptosis. These results reinforce FLIPL as a potential target in the treatment of colorectal cancer, in which its levels are frequently elevated. So as to increase knowledge of mechanisms regulating tumor cell response to ER stress, one of the overarching objectives of this thesis, we have also studied the role of the REDD1 protein, which is induced by different types of stresses, including ER stress. The role of REDD1 has been widely discussed and both pro- and anti-tumor functions have been associated with this protein. In 2D cultures of the HCT116 model, ER stress-inducing treatments lead to up-regulation of REDD1 levels, as a consequence of the PERK pathway, specifically through the transcription factor ATF4. Silencing of REDD1 expression by RNA interference prior to treatment with ER stress inducers significantly sensitizes HCT116 cells to ER stress-induced apoptosis, indicating its involvement in the adaptive response to prevent apoptosis. Although the function of REDD1 has generally been related to the indirect inhibition of the mTORC1 complex, master regulator of cellular metabolism, our results suggest that REDD1 adaptive role is mTOR-independent in colon cancer cells undergoing ER stress. These results were further confirmed in cells lacking REDD1, generated by CRISPR/Cas9 technology. In addition, we demonstrate that the greater sensitivity to ER stress of REDD1 deficient cells is associated with a further increase in both mRNA and protein levels of TRAILR2/DR5, as well as a greater activation of caspase- 8, all of which engage the extrinsic pathway of apoptosis. However, neither FLIP protein levels nor the PERK-ATF4-CHOP pathway were affected. Finally, taking into account these data and the fact that spheroids survive ER stress treatment, we determined the sensitivity to ER stress in spheroids generated from REDD1 deficient HCT116 cells. Our results clearly show that spheroids of REDD1 lacking cells are significantly more susceptible to ER stress-induced apoptosis than those generated from the parental HCT116 cell line. Collectively, these results point to an adaptive role of REDD1 that, together with the maintenance of FLIPL levels in tumor spheroids, may act to prevent the execution of the extrinsic pathway of apoptosis in response to ER stress in colon cancer cells, thus facilitating tumor progression.
  • Acceso AbiertoTesis Doctoral
    Estudio de NAMPT como marcador tumoral y su implicación en tumorigénesis en cáncer de cabeza y cuello
    (2022-04-01) Navas Maldonado, Lola Eufemia; Carnero Moya, Amancio; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
    Cáncer de cabeza y cuello (CCyC) es en realidad un conjunto de tumores que afectan a diferentes localizaciones anatómicas (cavidad oral, lengua, faringe, nasofaringe, etc), lo que contribuye a la alta heterogeneidad que caracteriza a este tipo de cáncer. La tasa de recurrencia del tumor y la tasa de mortalidad de los pacientes con CCyC siguen siendo muy elevadas a pesar de los avances en el tratamiento. Por lo que resulta vital la búsqueda de identificadores pronóstico y el desarrollo de nuevos tratamientos específicamente dirigidos contra la subpoblación CSC, célula madre tumoral o células iniciadores de tumores. Las células CSC son responsables de la iniciación, progreso y metástasis del tumor y de la resistencia a las terapias convencionales. Sin embargo, existe una gran controversia respecto a los marcadores que identifican a la subpoblación CSC en CCyC debido a la heterogeneidad de estos tumores. Por este motivo, decidimos buscar marcadores de CSC y validar sus propiedades tumorigénicas en dos líneas celulares de CCyC. En este trabajo, dentro de la heterogeneidad, no hemos encontrado una única población CSC, sino que hemos obtenido varias subpoblaciones independientes identificadas con los marcadores CD10, CD184, CD19, CD133 y CD166. Estas subpoblaciones han mostrado capacidades tumorigénicas relacionadas con el fenotipo de célula madre tumoral. Las subpoblaciones aisladas fueron capaces de regenerar las distintas poblaciones de los otros marcadores reconstituyendo así la heterogeneidad del cultivo. En los ensayos in vivo, los tumores generados a partir de las subpoblaciones CD10, CD184 y CD166 positivas en los xenotransplantes crecieron más rápido y con mayor agresividad que los tumores procedentes de las poblaciones negativas. Otro marcador que hemos validado es el gen NAMPT. La proteína NAMPT es la enzima limitante de la ruta de rescate (the salvage pathway) de la biosíntesis de NAD+ en las células. Las células tumorales deben incrementar la producción de NAD+ para satisfacer las altas demandas glucolíticas y no-glucolíticas del tumor. Por ello, NAMPT ha sido descrito como un oncogén en diversos tipos de cáncer, sin embargo, el papel tumorigénico de NAMPT en CCyC todavía no ha sido evaluado. Por ello, decidimos estudiar la capacidad tumorigénica de NAMPT y su relación con el fenotipo de célula madre. La sobreexpresión de NAMPT en nuestras líneas celulares aumenta algunas de las propiedades tumorigénicas y de las relacionadas con el fenotipo CSC, sin embargo, los resultados son muy heterogéneos entre las distintas líneas celulares. La reducción de los niveles de NAMPT mediante CRISPR-Cas9 sí ha demostrado claramente una disminución de las propiedades tumorigénicas y de las relacionadas con el fenotipo CSC, así como la migración celular. La reducción de NAMPT disminuye la capacidad de migración celular y disminuye la expresión de genes relacionados con el proceso de transición epitelio-mesénquima (EMT). Además, las células con NAMPT reducido han mostrado un menor porcentaje de las subpoblaciones CD10, CD184, CD19, CD133 y CD166, y una menor expresión de estos genes a nivel transcripcional. Mientras que, las células con la sobreexpresión de NAMPT han mostrado un mayor porcentaje de estas subpoblaciones y una mayor expresión de estos genes. Según los datos públicos de TCGA, NAMPT puede ser un indicador de mal pronóstico en pacientes con CCyC, al igual que ocurre en otros tipos de tumores. Por todo ello, proponemos a NAMPT como un posible marcador común de CSC y malignidad en CCyC. Debido a su papel central en CSC y los efectos de su reducción de expresión, hemos estudiado NAMPT como una diana terapéutica en CCyC. Hemos evaluado los inhibidores GNE617 y GMX1778 en monoterapia y en combinación con cisplatino y docetaxel, dos quimioterapéuticos clásicos que se utilizan actualmente como tratamiento de CCyC. El tratamiento coadyuvante de los inhibidores de NAMPT potencian el efecto antitumoral de cisplatino y, especialmente, de docetaxel tanto in vitro como in vivo. Por otra parte, hemos observado que los CRISPRs de NAMPT, a pesar de tener reducidos los niveles de expresión de NAMPT y el suministro de NAD+ celular, ofrecen resistencia en algunas propiedades tumorigénicas, como por ejemplo la proliferación celular. El mecanismo por el que los CRISPRs de NAMPT recuperan la velocidad de proliferación es diferente en las dos líneas celulares. Los CRISPRs de línea RPMI-2650 recuperan la velocidad de crecimiento activando la enzima NAPRT de la vía Preiss-Handler, mientras que los CRISPRs de la línea Detroit-562 lo hacen potenciando la actividad remanente de NAMPT. Hemos comprobado que la activación de la vía Preiss-Handler, mediante la administración de su sustrato, aumenta algunas propiedades tumorigénicas de los CRISPRs de NAMPT. Mientras que la inhibición enzimática de esta vía disminuye estas propiedades. Por otra parte, los CRISPRs de NAMPT son capaces de recuperar el contenido de NAD+ mediante la administración exógena de los precursores de la biosíntesis, como son ácido nicotínico (NA), nicotinamida ribósido (NR) y nicotinamida (NAM). Curiosamente, hemos observado que NAM es capaz de evadir la ruta de rescate, catalizada por NAMPT, utilizando la vía alternativa Preiss-Handler. Adicionalmente, hemos estudiado la capacidad de adaptación de los CRISPRs de NAMPT a la disponibilidad de los precursores del medio.
  • Acceso AbiertoPremio Extraordinario de Doctorado USTesis Doctoral
    Estrategias reparativas en el sistema oculomotor tras la lesión mediante la administración del factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF)
    (2021-05-12) Martín Calvo, Paula; Pastor Loro, Ángel Manuel; Rodríguez de la Cruz, Rosa María; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
    El factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF) es una proteína englobada en la familia de los factores tróficos. Descrito en un principio como un factor implicado en el sistema vascular, actualmente se conocen sus efectos en diversos tejidos. De espacial relevancia es el papel que juega en el sistema nervioso, donde su déficit está asociado a enfermedades neurodegenerativas. Ello es que ratones transgénicos con bajos niveles de expresión de VEGF desarrollan una degeneración progresiva de las motoneuronas que junto al debilitamiento muscular conlleva finalmente a la muerte, síntomas similares a los que se dan en la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Sin embargo, se ha observado que la administración de VEGF en este modelo animal produce una reducción en la muerte de las motoneuronas, aumentando la supervivencia y la esperanza de vida. Hasta la fecha se desconoce el estado funcional en el que se encuentran estas motoneuronas ‘rescatadas’ tras la administración de VEGF. Es por ello que el propósito de este trabajo es el estudio de las propiedades de disparo y de los contactos sinápticos de motoneuronas lesionadas a las que se les ha administrado VEGF siguiendo diferentes protocolos temporales y metodologías. Este trabajo de investigación aporta importantes resultados que afianzan el posible potencial papel terapéutico del VEGF en enfermedades neurodegenerativas. Adicionalmente, se caracteriza funcional y morfológicamente los dos tipos de motoneuronas que se encuentran en el núcleo lesionado de nuestro modelo experimental. Este estudio abre nuevas posibilidades a futuros trabajos en los que se investigue como responden ambos tipos de motoneuronas a la lesión y administración de VEGF.
  • Acceso AbiertoTesis Doctoral
    Evaluación del daño vascular tras el tratamiento con Sunitinib: disfunción endotelial y mecanismos patogénicos implicados
    (2021-05-11) Reyes Goya, Claudia; Vázquez Cueto, Carmen María; Mate Barrero, Alfonso; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
    Sunitinib (Su) is an orally active multitarget tyrosine kin ase inhibitor with antiangiogenic and antineoplastic effects. Su is the first line choice for metastatic renal cell carcinoma treatment ( and the second line one for gastrointestinal stromal tumours (GISTs) and pancreatic neuroendocrine tumour ( pNET). Th e drug binds to several tyrosine kinase receptors including platelet derived growth factor receptor PDGFR α β; colony stimulating factor 1 receptor, CSF 1R; stem cell factor receptor, KIT; Fms like tyrosine kinase 3 receptor, FLT3; vascula r endothelial growth factor receptor, VEGFR 1 2 3; and glial cell line derived neurotrophic factor receptor, RET. A rterial hypertension is a common feature associated to treatment with Su and other VEGFR inhibitors S everal mechanisms have been suggested to explain this side effect , e. reduced nitric oxide generation, endothelial dysfunction, capillary rarefaction or endothelin 1 ove rexpression . However , the precise underlying pathophysiological mechanism s remain unknown. The aim of this doctoral thesis was to deepen our understanding o n those mechanisms involved in the development of Su depen d ent hypertension . To this purpose , our experi m ental approach focused on the stud y o f vascular function, including assays in the presence or absence of circula ting extracellular vesicles. In addition , vascular remodel l ing, fibrosis and inflammation, nicotinamide adenine dinucleoti de phosphate oxidase (NADPH oxidase), oxidative stress and nitric oxide systems were evaluated in thoracic aortas obtained from male Wistar rats treated with Su for 3 weeks. Our results show ed increased blood pressure and reduced endotheliu m dependent vasodilation in animals subjected to Su treatment , the latter being reverted by NADPH ox idase blockade . Interestingly, reduced endothelium dependent vasodilation was also observed in aortic rings of normotensive rats preincubated with circulating extracellular vesicles from Su treated rats, which was reverted by oxidative blockade . Further alterations observed in aortas from Su treated animals included vascular remode l ling and stronge r Masson trichrome staining, together with enhanced immunofluorescence signal for collagen 1 alpha 1 (Col1α1). These results were accompanied by a significant elevation in superoxide anion production and in the activity/protein/gene expression of NADPH oxidase isoforms (NOX1, NOX2 and NOX4), which could be prevented by NOX inhibition. Su treated animals also presented with NOX dependent eNOS inactivation and decrease d aortic NO levels. All these observations indicate that endothelial dysfunction secondary to enhanced oxidative stress and changes in vascular remodel l ing might be responsible for the establishment of arterial hypertension that typically occurs followi n g treatment with Su.
  • Acceso AbiertoTesis Doctoral
    Principales patologías de la almeja fina, Ruditapes decussatus (Linnaeus, 1758), del litoral onubense con especial referencia a la parasitosis por Perkinsus olseni Lester y Davis, 1981: diagnóstico, transmisión y efectos sobre la almeja
    (2008-11-26) Navas Triano, José Ignacio; Manzano Harriero, José Carlos; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
    La tesis presenta las patologías de los principales bancos naturales de almeja fina, Ruditapes decussatus, del litoral onubense, detectadas en series históricas de muestreos trimestrales realizados en el cuatrienio 1994-97. Mediante análisis multivariantes se revelan las principales asociaciones entre las patologías y su estructura espacio temporal en el litoral onubense. Las patologías representativas de las almejas del rió Carreras fueron Minchinia tapetis en su zona interior y Perkinsus olseni en su zona exterior. Las patologías típicas del río Piedras fueron la parasitosis por Gymnophallus spp. en su zona interior y la presencia de Pinnotheres pisum en la exterior. A continuación, la tesis aborda el estudio de la principal patología detectada, la parasitosis por Perkinsus olseni, partiendo del desarrollo de un mapa zoosanitario de la distribución y prevalencia de Perkinsus spp. en los principales bancos naturales de moluscos bivalvos de interés económico del litoral andaluz. Los resultados muestran que Perkinsus en el litoral andaluz se circunscribe a los ríos, marismas y esteros de la costa atlántica, incluyendo el río Palmones en la Bahía de Algeciras. Perkinsus olseni se detectó en Ruditapes decussatus y R. philippinarum de dichas zonas. Perkinsus sp. también se detectó en Scrobicularia plana. Los resultados indican que los bancos naturales de Venerupis rhomboides del litoral mediterráneo andaluz estaban libres de Perkinsus spp. en el bienio estudiado (1997-1999). Posteriormente, en tres capítulos independientes, se esclarecen aspectos fundamentales relativos al diagnóstico de dicha parasitosis, a sus mecanismos de transmisión y al estudio de la progresión de la infección y los efectos sobre la fisiología de la almeja fina. Respecto al diagnóstico, se optimizan dos de los procedimientos más utilizados: el diagnóstico en medio fluido de tioglicolato salino y el diagnóstico molecular por PCR, estableciendo los límites de detección de éste último. Mediante el análisis de clases latentes (métodos de máxima verosimilitud e inferencia Bayesiana) se estiman la sensibilidad y especificidad diagnóstica de ambos métodos junto con el diagnóstico histológico clásico. Además, se desarrolla el diagnóstico mediante hibridación in situ utilizando dos sondas: una genérica para Perkinsus spp. y otra específica de Perkinsus olseni. Gracias al diagnóstico por PCR y a la hibridación in situ se pone de manifiesto la presencia de Perkinsus olseni en diferentes especies de bivalvos del litoral andaluz, estudiándose su variabilidad intraespecífica. En relación a la transmisión, gracias a diferentes diseños experimentales de cohabitación, se demuestra que la transmisión del parásito no requiere la muerte de su hospedador; si bien, el riesgo de infección se multiplica por 6 si éste muere. En el medio natural, concretamente en el río Piedras (Huelva), las infecciones se producen a lo largo de todo el año, con máximos en primavera y verano. Sólo un tercio de las infecciones, producidas en semillas de almejas en instalaciones de preengorde localizadas en dicho río, progresa tras un año de exposición al medio natural. Mediante hibridación in situ se han localizado los órganos diana de las zoosporas del parásito y se describe su progresión durante los 7 primeros meses de infección. Las zoosporas de Perkinsus olseni pueden penetrar por todos los epitelios expuestos, mostrando preferencia por el digestivo (esófago). El parásito alcanza rápidamente el conectivo y se dispersa por todo el organismo en 2-4 días. La división palintómica del parásito es clara en el tejido conectivo, sin embargo, se han detectado posibles estados plasmodiales en los epitelios que podrían indicar una división por esquizogonia del parásito. El parásito puede abandonar la almeja por diapédesis a través de los epitelios del digestivo, branquia, palpos labiales, manto, nefridios y gónada. Trofozoitos de P. olseni también pueden ser liberados por rotura de los epitelios y prolapso de los granulocitomas provocados por la reacción de defensa de la almeja. La infección provoca también un incremento significativo de la concentración de hemocitos, la proporción de granulocitos y la actividad lisozima del suero de la hemolinfa. Igualmente, la infección provoca un retraso de la menos un mes en el período de puesta de la almeja. Los resultados muestran que infecciones intensas, por Perkinsus olseni, alteran la arquitectura branquial, disminuyendo la capacidad respiratoria de la almeja y acidificando su hemolinfa. Las tasas de consumo de oxígeno, excreción de amonio y nitrógeno total, la acidosis del suero, los niveles de GPT, GOT, LDH y el contenido de L-Ala y succinato en la glándula digestiva de almejas muy infectadas apoyan la hipótesis de que el metabolismo aeróbico de la almeja bascula hacia rutas anaeróbicas como respuesta a las severas lesiones provocadas por Perkinsus olseni.
  • Acceso AbiertoTesis Doctoral
    Hibridación interespecífica de Phoracantha y su efecto en el control biológico
    (2007-11-16) Borrajo Cuder, Paula; López Martínez, María Ángeles; Ocete Rubio, Rafael; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
  • Acceso AbiertoTesis Doctoral
    Estudio taxonómico de los hidrozoos del estrecho de Gibraltar
    (1996-05) Medel Soteras, María Dolores; García García, Francisco José; García Gómez, José Carlos; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología y Biología Animal
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    Efecto de la resección intestinal sobre la cinética de la absorción in vivo de aminoácidos en rata
    (1984-07) Murillo Bermejo, Francisco; Bolufer González, José; Delgado Guerrero, María Josefa; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
  • Acceso AbiertoTesis Doctoral
    Transporte epitelial de creatina
    (2004-07-23) García-Delgado Morente, Marta; Peral Rubio, María José; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
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    Efecto de la reseccion intestinal sobre algunos aspectos del metabolismo lipidico en ratas
    (1988-11-14) Molina López, María Teresa; Vázquez Cueto, Carmen María; Ruiz Gutiérrez, Valentina; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
    En el trabajo que se presenta se han estudiado y comparado los efectos de dos tipos de reseccion de intestino delgado distal sobre el metabolismo de colesterol (hepatico e intestinal) y sobre la absorcion intestinal de sustancias lipidicas, a las seis semanas de la operacion. Segun los resultados obtenidos, la reseccion de intestino delgado distal induce en las ratas una disminucion de la eficacia alimentaria. En el higado, aumenta la actividad hmg-coa reductasa total asi como la relacion reductasa activada/reductasa total. Por el contrario, la actividad acat disminuye tras la reseccion intestinal. En el intestino remanente, yeyuno, ciego y colon, no se producen variaciones en la actividad de estas enzimas. Con objeto de analizar el posible efecto modulador de las membranas microsmales, donde se encuentran localizadas las enzimas estudiadas, se determino la composicion lipidica de estas membranas, asi como el perfil en acidos grasos de los fosfolipidos que las constituye. Asi, comprobamos que la reseccion intestinal, produce un aumento en los niveles de colesterol libre microsomal y un descenso en los niveles de colesterol esterificado en microsomas hepaticos. Este descenso podia ser reflejo en la disminucion en la actividad acat, posiblemente relacionado tambien, con la disminucion en la proporcion de acidos poliinsaturados de las familias (n-6) y (n-3). A la vez, se detecto una disminucion en la proporcion araquidonico/linoleico, que sugeria una inhibicion de la 6-desaturasa hepatica. En los microsomas de intestino delgado, se producia un aumento en la proporcion de colesterol libre, y los niveles de poliinsaturados de los fosfolpidos no se modificaron. El aumento en colesterol micromal, tras la reseccion intestinal, sugiere que la operacion quirurgica puede aumentar el aporte de colesterol a la celula por otras vias distintas a la biosintesis, como captacion de lipoproteinas por la membrana basolateral.
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    Absorción de folatos, circulación enterohepática y alcohol
    (1995-09-25) Fernández Borrachero, Octavio; Murillo Taravillo, María Luisa; Carreras Sánchez, Olimpia; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
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    Ecología de dos especies de colúbridos Malpolon monspessulanus y Elaphe scalaris en Doñana (Huelva)
    (1993-05) Blázquez Moreno, María del Carmen; Valverde Gómez, José Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Biología y Fisiología animal
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    Estudio morfofisiológico de las conexiones del bulbo ventrolateral rostral y el area postrema de la rata
    (2000-05-22) Núñez Vázquez, Eva M.; Pásaro Dionisio, María Rosario; Gaytán Guía, Susana Pilar; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
    El objetivo del presente trabajo de investigación fue el estudio de las conexiones entre dos áreas concretas del bulbo raquídeo: el area postrema, en intimo contacto con el liquido cefalorraquideo, y el bulbo ventrolateral rostral, area de control cardiovascular, mediante tecnicas electrofisiologicas y morfológicas. En el primer diseño experimental se estudiaron las conexiones entre el área postrema y un grupo de neuronas cardiovasculares del bulbo ventrolateral rostral mediante estimulaciones simples en la citada área postrema, con la consiguiente generación de potenciales antidrómicos en las neuronas barosensitivasdel bulbo ventrolateral rostral. En un segundo diseño experimental se utilizaron distintas técnicas de marcaje axonal para caracterizar las conexiones previamente descritas. En primer lugar, se realizó un estudio comparativo de los distintos marcadores utilizados determinando la eficacia y especificidad del marcaje; azul rápido, marcador por transporte axonal retrógrado y fluororubí, biocitina y biotina dextrano amina, marcadores por transporte axonal anterógrado. Por último, se caracterizaron las proyecciones aferentes del área postrema y bulbo ventrolateral rostral, mediante el uso de los marcadores previamente optimizados con inyecciones de dichos marcadores previamente optimizados con inyecciones de dichos marcadores en las áreas de estudio. Paralelamente, se realizó una cartografía de las neurones catecolaminégicas y colinérgicas del bulbo ventrolateral rostral y área postrema utilizando técnicas histoquimicas e inmunohistoquimicas, tales como determinacion de acetil colinesterasa y tirosina hidroxilasa. El presente trabajo de investigación ha puesto de manifiesto las conexiones recíprocas entre el área postrema y el bulbo ventrolateral rostral, centro regulador de la función cardiovascular. Las conexiones demostradas no son aisladas; sino que ambas estructuras se encuentran interconectadas con
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    Efectos de la privación de la fase de movimientos oculares rápidos del sueño sobre la actividad electroencefalográfica y los movimientos oculares en la rata
    (2020-02-07) Silva Pérez, Manuel; Escudero González, Miguel; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología
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    Estudio de la conectividad de diferentes sitios funcionales del techo óptico en el carpín dorado (carassius auratus)
    (2001-06-01) Pérez Pérez, María del Pilar; Torres Ruiz, Blas; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología y Biología Animal
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    Distribución y variación espacio-temporal de las comunidades macrobentónicas del sedimento en la Bahía de Algeciras. Implicaciones en la evaluación de la calidad ambiental del medio marino
    (1996-09-06) Estacio Gil, Francisco José; García Gómez, José Carlos; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología