dianas 5(1) > Sánchez-Milla etal

dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016 | e20160322

Efectos de la internalización de la carga positiva de dendrímeros carbosilano catiónicos, en su capacidad como transportadores de ácidos nucleicos y antibacterianos.

María Sánchez-Milla^1, 2, a, Elena Fuentes Paniagua¹, Javier Sánchez-Nieves², Marek Maly³, José Luis Copa Patiño⁴, Juan Soliveri de Carranza⁴, Javier de la Mata^1, 2

1. Departamento de Química Orgánica y Química Inorgánica, Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid.  2. Centro de bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Madrid.  3. Faculty of Science, J. E. Purkinje University, CzechRepublic.  4. Departamento de Biomedicina y Biotecnología, Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid.

a. m.sanchezmilla@edu.uah.es

I Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2016
Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá (UAH). Alcalá de Henares, Madrid (Spain)

Palabras clave: Dendrímeros catiónicos; interiorizar carga; nanoconjugados; VIH; antibacterianos

Resumen

Los dendrímeros son macromoléculas con un tamaño y masa molecular perfectamente definidos y que permiten concentrar un gran número de grupos funcionales en su superficie, lo que les dota de unas propiedades particulares y específicas, que permite su aplicación en diferentes campos, entre ellos y de una forma muy destacada en biomedicina. Dentro de estas aplicaciones, los dendrímeros catiónicos han sido utilizados, por ejemplo en el transporte de ácidos nucleicos para procesos de terapia génica [1] o como agentes antibacterianos [2]. En el primer caso, los dendrímeros forman nanoconjugados con pequeños ARN de interferencia (siARN) protegiéndolos de las enzimas de degradación y ayudando a este material génico a entrar al interior celular. Mientras que en el segundo caso, la carga positiva de estas macromoléculas provoca la desestabilización de las membranas bacterianas, causando la muerte de estas bacterias y por tanto ejerciendo un efecto bactericida [3]. En este trabajo se describe la síntesis de dendrímeros catiónicos, donde la carga positiva ha sido desplazada hacia el interior del esqueleto dendrítico y la superficie se ha funcionalizado con grupos hidróxido para estudiar cómo afecta a la capacidad de transporte de ácidos nucleicos, la capacidad antibacteriana y a la toxicidad de estos sistemas. Para los estudios del transporte de ácidos nucleicos fue elegido el siARN-Nef, el cual es un ARN de interferencia que evitaría de replicación del virus de inmunodeficienca humana(VIH), causante del SIDA [4]. Se eligió este ARN ya que el SIDA es una enfermedad con 35,3 millones de personasinfectadas en todo el mundo, produciéndose en el año 2012 2,3 millones de nuevas infecciones, y 1,6 millones de muertes por causas asociadas a este síndrome. Además los tratamientos actuales no son capaces de eliminar por completo los reservorios virales en el organismo y existe un número elevado de efectos secundarios. Los estudios muestran que el desplazamiento de la carga positiva hacia en interior del esqueleto dendrítico en los nuevos dendrímeros sintetizados les lleva a formar nanoconjugados más lábiles, facilitandosu posterior liberación a lo largo del tiempo, lo que podría permitirque el siARN pudiera realizar la función para la que ha sido diseñado de una manera más eficiente. Los resultados experimentales obtenidos han sido avalados también por un estudio de simulación computacional. Por otro lado, las infecciones bacterianas son una de las principales causas de muerte en la actualidad, fundamentalmente debido a las resistencias que están generando las bacterias a los antibióticos tradicionales, lo que hace necesario el desarrollo de nuevas moléculas con actividad antibacteriana y que no generen resistencias. En este sentido, los dendrímeroscarbosilano catiónicos han mostrado eficacia como agentes antibacterianos de amplio espectro, capaces de eliminar tanto bacterias Gram + como Gram -. Siguiendo está línea de investigación se han probado los nuevos dendrímeros catiónicos sintetizados en este trabajo como agentes antibacterianos, tratando de establecer también el efecto que sobre esta actividad ejerce la interiorización de la carga positiva de estos derivados.

1. de las Cuevas, N., et al. 2012.In vitro studies of water-stable cationic carbosilanedendrimers as delivery vehicles for gene therapy against HIV and hepatocarcinoma. Med. Chem., 19(29): 5052-61.


2. Chanawanno, K., et al. 2010. Synthesis, structure and in vitro antibacterial activities of new hybrid disinfectants quaternary ammonium compounds: pyridinium and quinoliniumstilbenebenzenesulfonates. Eur. J. Med. Chem., 45(9): 4199-208


3. Wang, B., et al. 2010. Inhibition of bacterialgrowthand intramnioticinfectionin a guinea pig model of chorioamnionitis using PANMAN dendrimers. Int. J. Pharm., 395: 298-308.


4. Das A.T., et al. 2004. Human immunodeficiency virus type 1 escapes from RNA interference-mediated inhibition. J Virol. 78(5):2601-5.

dianas 5(1) > García-Pastor etal

dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016 | e20160323

Producción de micropartículas por células tubulares proximales en ambiente diabético.

Coral García-Pastor, AB Fernández-Martínez, V Moreno-Manzano, FJ Lucio-Cazaña

1. Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871, Madrid.  2. Departamento de Biología, Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, España.  3. Laboratorio de regeneración neuronal, Centro de investigación Príncipe Felipe, Valencia, España.

a. coral.garcia@edu.uah.es

I Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2016
Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá (UAH). Alcalá de Henares, Madrid (Spain)

Resumen

La nefropatía diabética (ND) constituye la causa más frecuente de insuficiencia renal crónica terminal siendo fundamental conocer todos los mecanismos implicados en la evolución de la enfermedad. Las células proximales tubulares renales (CPT) contribuyen al desarrollo de fibrosis renal y su exposición crónica a alta glucosa genera muchos de los cambios tubulointersticiales típicos de la ND bien instaurada. De hecho, la degeneración tubular y la fibrosis intersticial son las lesiones que correlacionan mejor con la albuminuria y la progresión de la ND. Las micropartículas (MP) son pequeñas vesículas de diferente origen y tamaño que se presentan como nuevos mecanismos intercelulares de comunicación. Estudios in vivo, han comprobado la existencia de un aumento en la producción de MP en pacientes diabéticos y su relación con complicaciones vasculares (causantes del 50% de las muertes en pacientes diabéticos) por tanto, conocer el mecanismo celular por el que estas MP actúan ayudará a establecer nuevas dianas terapéuticas para prevenir las complicaciones asociadas al desarrollo de la ND. Nuestro trabajo pretende averiguar si las CPT producen MP de forma basal y si al ser sometidas a alta glucosa e hipoxia (situaciones potencialmente susceptibles de producirse en un riñón diabético) se produce una modificación en el número o cantidad de proteína que contienen las MP. Métodos: I) Cultivo de células HK2 en condiciones de hipoxia (1% O2) y/o hiperglucemia (25mM). II) Aislamiento por centrifugaciones sucesivas de MP. III) Caracterización de las MP por distintas técnicas (microscopía electrónica, BCA, nanosight y citometría de flujo). Resultados: Las células HK2 generan MP en situaciones basales, y su producción aumenta significativamente tras someterlas a hipoxia . Sin embargo, la cantidad de proteínas que contienen las MP, solo se ve alterada si, además, las células están sometidas a un incremento de los niveles de glucosa en el medio, situación similar a la que ocurre en un riñón diabético. Discusión: Tanto la hipoxia como la exposición a alta glucosa son dos factores claramente relaciones con la aparición de fibrosis en varias líneas celulares renales. Nuestro trabajo pretendía descubrir si la inducción de este fenotipo fibrótico en CPT, previamente descrito, se debe a un mecanismo mediado por MP. El primer paso para ello era confirmar la existencia de diferencias en la producción de MP (ya fuese en número de MP o en contenido de proteína) en situaciones de hipoxia y alta glucosa como se ha confirmado en el presente trabajo. Basándonos en estos datos, experimentos futuros, intentarán confirmar la aparición de un fenotipo fibrótico en diferentes células tubulares tras añadir MP obtenidas en situaciones de hipoxia y alta glucosa.

dianas 5(1) > Ramírez-Carracedo etal

dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016 | e20160324

Bisfenol A: riesgos para la salud de un compuesto al que nos exponemos a diario.

Rafael Ramírez Carracedo, Irene Cuadrado Berrocal, Paula Reventún Torralba, Marta Saura Redondo

Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871, Madrid.

a. marta.saura@uah.es

I Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2016
Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá (UAH). Alcalá de Henares, Madrid (Spain)

Palabras clave: bisfenol A; BPA; podocitopenia; proteinuria; hipertensión

Resumen

El Bisfenol-A (BPA por sus siglas en inglés) es un compuesto orgánico utilizado en la fabricación de multitud de productos con los que el ser humano se encuentra en contacto diariamente. Además de en plásticos, se ha detectado su presencia en la resina que recubre las latas de aluminio y en el agua potable. Como consecuencia, es muy habitual su introducción en el organismo, ya sea mediante ingestión, inhalación o incluso a través de la piel. Han sido publicados numerosos estudios que defienden que altos niveles de BPA en el organismo son perjudiciales para la salud, por lo que la conveniencia de su utilización está sumamente cuestionada. En nuestro grupo de investigación se estudia las consecuencias que tiene la presencia de BPA en el sistema cardiovascular y renal, habiendo obtenido resultados significativos de su acción dañina para el organismo. Entre otros, se ha comprobado que su presencia induce patologías renales tales como podocitopatía y proteinuria. En cuanto a su participación en el sistema cardiovascular, se ha podido relacionar con daño endotelial y con hipertensión en forma dosis dependiente. Junto a estos resultados, cabe destacar que existen numerosas líneas de investigación centradas en diversos procesos asociados al BPA. Algunos de estos son varios tipos de cáncer y problemas a nivel endocrino, entre otros. La gran cantidad de evidencias del más que probable perjuicio relacionado con el BPA, no hacen sino recalcar la necesidad existente de replantearse el uso de dicho compuesto. Es necesario buscar alternativas no dañinas y fomentar la investigación y desarrollo de métodos de eliminación de este químico en alimentos o en el agua, con el fin de reducir su presencia final en el organismo.

Dianas 5(1) > Bort-Bueno y Orea-Martínez

Dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016

Sesión 1 de comunicaciones orales.

Alicia Bort Bueno, María Jesús Orea Martínez

Resumen

Presiden la sesión: Alicia Bort Bueno y María Jesús Orea Martínez

dianas 5(1) > Madrigal-Martínez etal

dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016 | e20160331

Implicación de la prostaglandina E2 intracelular en el desarrollo de la hiperplasia prostática benigna.

Antonio Madrigal Martínez, Ana Belen Fernández Martínez, Javier de Lucio Cazaña

Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871, Madrid.

a. antoniomadrigal22@hotmail.com

I Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2016
Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá (UAH). Alcalá de Henares, Madrid (Spain)

Resumen

La hiperplasia prostática benigna (HPB) es una patología común en hombres de edad avanzada, su progresión histológica se caracteriza por una inflamación crónica y por un aumento de la proliferación tanto del epitelio benigno como del compartimento estromal. Prostaglandina E2 (PGE2) es uno de los mediadores de la inflamación que juega un papel importante en el desarrollo del cáncer de próstata. El factor inducible a hipoxia (HIF-1α) participa en la supervivencia y la proliferación de células de próstata, además se ha demostrado que sus niveles de expresión son elevados en pacientes con HBP. El receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) tiene un papel fundamental en el crecimiento y desarrollo de la próstata, así como en la iniciación y progresión del cáncer de próstata. Estudios previos de nuestro grupo de investigación han demostrado que PGE2 intracelular (iPGE2) aumentaba la proliferación celular, la expresión de EGFR-P y HIF-1α en una línea celular representativa de un estadio andrógeno- independiente de cáncer de próstata (PC3). Nuestro objetivo es estudiar si iPGE2 regula la expresión de EGFR-P y HIF-1α, y si aumenta la proliferación celular a través de EGFR y HIF-1α en células próstata de humana. Para ello, utilizaremos una línea celular epitelial prostática humana (RWPE-1); 16,16 dimetil Prostagladina E-2 (PGE2); Verde de bromocresol (BG): inhibidor del transporte de PGE2 al interior celular; inhibidor de HIF-1α (YC-1); inhibidor del EGFR (AG). Los métodos utilizados son MTT y BrdU para análisis de proliferación celular y Western blot para estudiar la expresión de HIF-1α y EGFR-P. Nuestros resultados muestran que iPGE2 aumenta la proliferación celular y que este efecto es dependiente de la transactivación de EGFR y del aumento de la expresión de HIF-1α en células RWPE-1. Estos resultados apuntan a que PGE2 intracelular, EGFR y HIF-1α juegan un papel fundamental en el desarrollo de HBP.

Dianas 5(1) > García-Pastor y Sánchez-Milla

Dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016

Sesión 2 de comunicaciones orales.

Coral García-Pastor, María Sánchez-Milla

Resumen

Presiden la sesión: Coral García-Pastor y María Sánchez-Milla

dianas 5(1) > Martín-Sánchez etal

dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016 | e20160332

La delección del gen H-ras en ratones 129-svj confiere protección frente a la enfermedad renal crónica inducida por adenina

Paloma Martín Sánchez, Alicia Luengo Rodríguez, Andrea García Jerez, Marco Hatem Vaquero, Mercedes Griera, Marta Barrionuevo González, Sergio De Frutos, Diego Rodríguez-Puyol, Laura Calleros Basilio

1. Departamento de Biología de Sistemas. Unidad de Fisiología. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid.  2. Fundación de Investigación Biomédica y Servicio Análisis Clínicos. Hospital Universitario Príncipe de Asturias, Alcalá de Henares. Madrid.

a. paloma.martins@uah.es

I Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2016
Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá (UAH). Alcalá de Henares, Madrid (Spain)

Palabras clave: H-ras; enfermedad renal crónica; adenina; fibrosis; Proteína Quinasa G

Resumen

Introducción: Según los últimos estudios científicos, la enfermedad renal crónica (ERC) es ya una epidemia mundial con una prevalencia de entre el 8 y 16% de la población. La incidencia aumenta con la edad, siendo de un 20% en personas mayores de 60 años y de un 35% en mayores de 70 años [1]. La lesión renal que aparece en la ERC está definida por la presencia de anormalidades estructurales o funcionales del riñón, que puedan provocar potencialmente un descenso del filtrado glomerular. Dicha lesión se pone de manifiesto directamente a partir de alteraciones histológicas en la biopsia renal o indirectamente por la presencia de albuminuria, proteinuria o alteraciones hidroelectrolíticas en el sedimento urinario [2]. Entre otras causas, el fracaso renal puede aparecer como consecuencia de la hipertensión y de la insuficiencia cardiaca [3]. Estudios previos de nuestro grupo demostraron que la delección del gen H-ras producía hipotensión en ratones 129-svj [4]. Objetivo: En este trabajo nos planteamos comprobar si esta delección protege frente al desarrollo de ERC. Métodos: se utilizaron ratones de la cepa svj-129, salvajes (H-ras^+/+) y deleccionados en el gen H-ras (H-ras^-/-) a los que se les administró una dieta rica en adenina (0,2%) durante 6 semanas, para inducir la ERC. La adenina, después de su absorción intestinal, es metabolizada a 2-8 dihidroxiadenina (DHOA), un compuesto insoluble que precipita en los túbulos renales formando cristales, lo que causa un daño físico en el epitelio tubular provocando inflamación y fibrosis túbulo-intersticial [3]. Al terminar el tratamiento se recogió el plasma y la orina para analizar la creatinemia, creatinuria y nitrógeno ureico y se extrajeron los riñones para ver la expresión de marcadores fibróticos e inflamatorios y de proteínas implicadas en la ruta de Ras tales como Guanilato ciclasa soluble (GCs) y Proteína quinasa G (PKG) [6]. También se analizó el daño tubular en cortes histológicos teñidos con Hematoxilina y Eosina. Resultados: Se observó un mayor daño renal en los ratones H-ras^+/+ tratados con adenina que en los H-ras^-/-, al analizar tanto los cortes histológicos como los niveles de ARNm de Colágeno, Fibronectina, MCP-1, IL-1B e IL-6. El aumento de la expresión de GCs y PKG en ausencia de H-ras, se demostró tanto a nivel basal como en los ratones tratados con adenina, sugiriendo la participación de la vía de señalización GMPc/PKG. Conclusiones: Estos hallazgos sugieren que la manipulación del gen H-ras podría tener un gran valor clínico en el tratamiento de la ERC.

1. Fundación Renal Iñigo Álvarez de Toledo (FRIAT). 2013.


2. Keith, D. S., G. A. Nichols, C. M. Gullion, J. Brown and D. H. Smith. 2004. Longitudinal follow-up and outcomes among a population with chronic kidney disease in a large managed care organization. Archives of Internal Medicine 164(6): 659-663.


3. Messerli, F. H., B. Williams and E. Ritz. 2007. Essential hypertension. The Lancet 370(9587): 591-603.


4. Chamorro-Jorganes, A., M. T. Grande, B. Herranz, M. Jerkic, M. Griera, M. Gonzalez-Nuñez, E. Santos, D. Rodriguez-Puyol, J. M. Lopez-Novoa and M. Rodriguez-Puyol. Targeted genomic disruption of H-ras induces hypotension through a NO-cGMP-PKG pathway–dependent mechanism. Hypertension 56(3): 484-489.

Dianas 5(1) > Hatem-Vaquero y Madrigal-Martínez

Dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016

Sesión 3 de comunicaciones orales.

Marco Hatem Vaquero, Antonio Madrigal Martínez

Resumen

Presiden la sesión: Marco Hatem Vaquero y Antonio Madrigal Martínez

dianas 5(1) > Hatem-Vaquero etal

dianas | Vol 5 Num 1 | marzo 2016 | e20160333

Integrin linked kinase (ILK) modify blood glucose homeostasis by regulating striated muscle GLUT4 expression.

Marco Hatem Vaquero, Mercedes Griera, Alicia Luengo, Andrea García Jerez, Patricia Sosa Callejas, Manuel Rodríguez Puyol, Laura Calleros, Sergio De Frutos

Departamento de Biología de Sistemas, Unidad de Fisiología, Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España. Fundación Renal de Investigación Biomédica, Instituto Reina Sofía de Investigación Renal y REDinREN del Instituto de Salud Carlos III, Madrid, España.

a. marco.hatem@edu.uah.es

I Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2016
Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá (UAH). Alcalá de Henares, Madrid (Spain)

Palabras clave: GLUT4; DM2; ILK; striated muscle; insulin resistance; metabolic syndrome

Resumen

Introduction: diabetes mellitus type 2 (DM2) and metabolic syndrome are defined by insulin resistance and hyperglycemia. In this context, the membrane glucose transporter type 4 (GLUT4) is the only insulin-sensitive member of their family that finally maintain the euglycemia after the nutrients have being absorbed. Thus, the decrease in GLUT4 functionality drives to cardiovascular and metabolic malfunctions. Insulin binds to its receptor (IR) and initiates a cascade where several kinases, as AKT (aka PKB) and GSK-3β, participate in the expression and intracellular location of GLUT4. However, the role of the extracellular matrix (ECM) in the mediation of insulin resistance is still unknown. ECM regulates the cellular phenotype via AKT and GSK-3β through upstream kinases such as Integrin Linked Kinase (ILK). Objective: to study the role of ILK in blood glucose homeostasis by analyzing GLUT4 protein levels in striated muscle, in vivo and in vitro. Methods: Adult male mice with a transgenic depletion of ILK protein (cKD-ILK) and Wild-Type (WT) [1,2] were fed with a chow diet for 1 month after ILK depletion. All the measurements were performed in randomly fed conditions ("ad libitum"). Blood glucose levels were measured via tail bleeding using a glucometer. To determinate the levels of insulinaemia, the blood was collected from submandibular vein and was analyzed by a ELISA kit. In cardiac tissue, the protein total levels of ILK and GLUT4 and the phosphorylation rates of GSK-3β (ser9) and AKT(ser473) were determinated by inmunoblot. Same proteins were analyzed in cultured C2C12 cell line differentiated in myotubes (an in vitro model of skeletal muscle), which were transfected with small interfering RNA to deplete ILK (siRNA-ILK) or scrambled siRNA as control (CT). Results: cKD-ILK have basal hyperglycemia (200 mg/dl) compared with WT, but not differences were observed in insulin blood levels between groups. We confirmed ILK depletion in the cardiac tissue in cKD-ILK. The ILK downstream pathway was diminished in cKD-ILK hearts, since phosphorylation of ILK substrates and GLUT4 regulators AKT (Ser473) and GSK-3β (Ser9) were reduced as well as protein levels of cardiac GLUT4. Similar expression pattern behaviour was observed in siRNA-ILK myotubes compared with CT. Conclusions These results suggest for the first time the importance of the ECM intracellular mediator ILK in the regulation of insulin sensitivity in the striated muscle. The ILK-dependent GLUT4 expression modification alters the blood glucose homeostasis.

1. Cano-Peñalver J. L, Griera M, García-Jerez A, Hatem-Vaquero M, Ruiz-Torres M. P, Rodríguez-Puyol D, Rodríguez-Puyol M. 2015. Renal integrin-linked kinase depletion induces kidney cGMP axis upregulation: Consequences on basal and acutely damaged renal function. Molecular Medicine 21:873-88


2. Cano-Peñalver J.L, Griera M, Serrano I, Rodríguez-Puyol D, Dedhar S, de Frutos S, Rodríguez-Puyol M. 2014. Integrin-linked kinase regulates tubular aquaporin-2 content and intracellular location: a link between the extracellular matrix and water reabsorption. The FASEB Journal 28(8): 3645-3659.