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Advances in the identification and development of biomarkers for health and welfare assessment: a One- Health perspective
(Universidad de Murcia, 2021-04-22) Franco Martínez, Lorena; Martínez Subiela, Silvia; Tvarijonaviciute, Asta; Escuela Internacional de Doctorado
El objetivo principal de esta tesis doctoral fue aumentar el conocimiento sobre la identificación, medición y validación de nuevos biomarcadores de salud y bienestar que pueden usarse en diferentes contextos dentro del concepto de One Health (OH). Además, se priorizó el uso de muestras no invasivas como la saliva siempre que fue posible. Bajo esta premisa se utilizaron diferentes especies: humanos; perros ya que en ocasiones son empleados como modelos de enfermedades humanas; vacas que son propensas a sufrir mastitis, que es una enfermedad de gran importancia dentro del concepto OH; y peces y mejillones que aunque son especies filogénicamente alejadas de las anteriores se usan habitualmente en los programas de biomonitorización ambiental y por ello son de gran interés dentro del concepto OH. Los objetivos específicos de la tesis doctoral fueron: (1) Realizar una revisión del estado del arte sobre la búsqueda y validación de nuevos biomarcadores en diferentes especies y tipos de muestra, bajo las aplicaciones del concepto OH. (2) Realizar estudios proteómicos y bioquímicos en diferentes situaciones clínicas o experimentales para el descubrimiento de nuevos biomarcadores. Los estudios en humanos y mejillones se centraron en situaciones de daño muscular, mientras que los estudios en perros y vacas se hicieron en relación con diferentes enfermedades interesantes dentro del concepto de OH por su prevalencia o importancia clínica. Además, el modelo de evaluación medioambiental se realizó en peces y mejillones, ya que estás especies se emplean comúnmente como centinelas de la calidad medioambiental. (3) Identificar un biomarcador común mediante la aplicación del concepto de OH y desarrollar un sistema rápido para su medición. Para la consecución del objetivo 1 se realizaron dos revisiones de la literatura, describiendo las potenciales ventajas de la adopción del concepto OH desde el punto de vista de un laboratorio de análisis clínicos, así como las principales técnicas analíticas usadas en el estudio de saliva tanto en humanos como en animales. Además, se evaluó el nivel de conocimiento sobre OH en alumnos de 2º de Veterinaria de la Universidad de Murcia antes y después de la realización de un módulo sobre OH basado en el aula invertida y se describen los cambios que se producen en algunos biomarcadores tras la filtración de partículas y la depleción de la proteína alfa amilasa. Para el abordaje del objetivo 2 se realizaron estudios bioquímicos y proteómicos en suero y saliva de diversas especies con el fin de detectar biomarcadores de utilidad en diversas situaciones. El modelo de daño muscular se basó en el estudio de un modelo de daño inducido en mejillón para determinar si podría utilizarse como modelo animal y en el posible daño muscular producido por el ejercicio en personas. Se identificaron cambios en la expresión de diversas proteínas tanto mediante proteómica como mediante análisis bioquímico en ambos casos. El modelo de enfermedades comprende leishmaniosis, parvovirosis, piometra, tumores mamarios y diabetes mellitus en perros, así como mastitis en vacas. Estos estudios permitieron la identificación de más de 6700 proteínas, observando diferencias estadísticamente significativas en más de 400 proteínas en relación a su grupo control. En el tercer modelo centrado en biomonitorización ambiental, los estudios en mejillones se centraron en validar 9 métodos automáticos para la medición de biomarcadores y observar si éstos podían ser de utilidad para detectar los efectos provocados por contaminantes o hipoxia. En peces, se validaron cortisol, actividad esterase (EA), capacidad oxidante total (TOS) y capacidad antioxidante total (TAC) y se utilizaron para analizar los efectos de contaminantes derivados de la industria farmacéútica. Para la consecución del objetivo 3 de esta Tesis doctoral se consiguió identificar y purificar CRP en mejillones por primera vez y se validó analíticamente el uso de un método comercial para la medición de CRP humana en muestras de mejillón, mostrando su potencial aplicabilidad en el campo de la biomonitorización ambiental. Una batería de anticuerpos monoclonales para la detección de CRP, con el objetivo posterior de desarrollar un sistema rápido de detección de inflamación, fue también desarrollada. De la discusión de los resultados obtenidos en esta Tesis doctoral se pueden derivar seis conclusiones. 1. El concepto One Health puede ser aplicado a las condiciones de laboratorio mediante el uso de un mismo biomarcador en diferentes especies, tipos de muestra y enfermedades. 2. Las muestras no invasivas como la saliva y el moco cutáneo son biofluidos de gran valor analítico ya que son capaces de mostrar cambios en su composición tras condiciones de daño muscular, enfermedades o hipoxia. 3. Los estudios relacionados con el daño muscular permitieron la identificación de un potencial panel de biomarcadores para su diagnóstico en muestras de saliva de humanos y en hemolinfa de mejillón, incluyendo lactato, actina, tropomiosina y cistatina-B. 4. Los estudios proteómicos realizados en perros y vacas mostraron que tanto el suero como la saliva pueden proporcionar una valiosa información clínica en diversas enfermedades como parvovirosis, leishmaniosis, piometra, diabetes mellitus, tumores de mama y mastitis. Más de 6700 proteínas fueron identificadas en estos estudios y más de 400 fueron diferencialmente moduladas en estas situaciones, proporcionando una gran batería de posibles biomarcadores para estas enfermedades. 5. Ciertos biomarcadores empleados en medicina humana para la evaluación del estrés oxidativo pueden aplicarse en otras especies como peces y mejillones para la biomonitorización de los efectos fisiológicos asociados a contaminación ambiental. Las características de estos biomarcadores (rápidos, económicos, sensibles, accesibles, automáticos y requieren poco volumen de muestra) los hacen viables para su uso en programas de biomonitorización ambiental relacionados con contaminación o hipoxia. 6. La proteína C-reactiva ha sido identificada y descrita en mejillones por primera vez en esta Tesis doctoral. Además, se han producido una serie de anticuerpos monoclonales con afinidad con la proteína C-reactiva canina, que podrían dar pie a la creación de un sistema rápido y portátil de medición de CRP en distintas especies para la detección de inflamación.
Embargo
Bis-Cyclometalated Iridium(III) Complexes Derived from Benzazole Scaffolds: Innovative Applications in Anticancer Photodynamic Therapy and Chemotherapy
(Universidad de Murcia, 2025-12-01) Linero Artiaga, Antonio; Rodríguez Hernández, Venancio; Ruiz López, José; Sin departamento asociado; Escuela Internacional de Doctorado
Objetivos de la tesis. La presente Tesis Doctoral se ha centrado en el diseño, la síntesis, la caracterización fotofísica, la evaluación fotoquímica y la determinación de la actividad biológica de nuevos complejos ciclometalados de iridio derivados de fragmentos benzazol como posibles fármacos en el tratamiento mediado por PDT y quimioterapia frente a diversas líneas celulares cancerígenas metastásicas o resistentes a fármacos convencionales. Metodología. En el Capítulo 2 se ha abordado el problema de la baja selectividad frente a células tumorales mediante el diseño racional de un novedoso complejo ciclometalado de iridio, caracterizado por su elevada afinidad hacia la seroalbúmina humana y por su notable potencial como agente en terapia fotodinámica dirigida selectivamente a tumores. A partir de la estructura química de este complejo inicial, se ha desarrollado en los Capítulos 3 y 4 un compuesto análogo, cuya conjugación a la albúmina y su encapsulación en nanopartículas polimérica han permitido demostrar la activación fotoinducida de una vía de muerte celular no convencional, la oncosis. El Capítulo 5 se centra en la síntesis de una serie de complejos de iridio emisores en la región del rojo, manteniendo constante el ligando auxiliar, con el propósito de aplicar la PDT en el tratamiento de tumores de pulmón y colon. Finalmente, en el Capítulo 6 se describe la preparación de una familia de compuestos quimioterapéuticos de iridio, diseñados para el diagnóstico y la eliminación de células madre cancerígenas. Resultados. El diseño racional del Capítulo 2 mostró la elevada afinidad del complejo hacia la albúmina, mientras que los cálculos DFT revelaron propiedades fotofísicas excelentes que podrían facilitar mecanismos eficaces de transferencia de energía y electrones, esenciales para PDT de tipo I y II. Estudios experimentales verificaron que el compuesto genera oxígeno singlete y oxida a NADH tras su irradiación con luz azul. El respectivo conjugado con albúmina demostró una respuesta fototóxica significativa en células cancerosas CT26 de colon. Por su parte, el conjugado de albúmina del Capítulo 3 demostró una potente actividad fotocatalítica tras su irradiación con luz. Esto resultó en una fuerte respuesta citotóxica contra diversas líneas celulares cancerosas en cultivos 2D y esferoides multicelulares. Estudios biológicos posteriores revelaron que el conjugado condujo a la muerte celular por oncosis, un mecanismo poco explorado en terapia anticancerígena. Las nanopartículas poliméricas del Capítulo 4 mostraron excelentes propiedades fotosensibilizadoras, presentando una potente respuesta fotocitotóxica contra células de cáncer colorrectal CT26 y esferoides tumorales multicelulares. Estudios mecanísticos adicionales revelaron que las nanopartículas también indujeron la vía de muerte celular oncótica. Por otro lado, los complejos del Capítulo 5 mostraron un perfil emisivo desplazado al rojo en disoluciones acuosas, convirtiéndolos en agentes de diagnóstico idóneos. La evaluación fotobiológica demostró que los complejos poseen una actividad fototóxica elevada en las líneas celulares de carcinoma pulmonar A549 y HCC827, así como en la de adenocarcinoma HCT116 de colon. Este comportamiento fototóxico se asoció notablemente con un aumento en los niveles de ROS. Notablemente, el efecto fototerapéutico mostrado por uno de los complejos fue reproducible en modelos 3D. Por último, los complejos del Capítulo 6 mostraron su capacidad para oxidar NADH e inhibir varias proteínas involucradas en las rutas metabólicas asociadas a las células madre cancerígenas. Ensayos posteriores de citotoxicidad revelaron la notable eficacia terapéutica de los complejos contra células madre de cáncer de mama HMLERshEcad y modelos 3D celulares de mama, alcanzando valores de citotoxicidad en el rango micromolar.
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Caracterización genética y molecular de los diferentes tipos de diabetes tipo MODY y su correlación genotipo-fenotipo
(Universidad de Murcia, 2025-03-05) Expósito García, Marta; Antonio Miguel Hernández Martínez; Ruiz Espejo, Francisco; Sarabia Meseguer, María Desamparados; Escuela Internacional de Doctorado
Las diabetes tipo MODY son un subgrupo heterogéneo de trastornos heredados de forma autosómica dominante y causados por alteraciones en distintos loci génicos. Es la forma más común de diabetes monogénica, suponiendo a escala global un porcentaje de un 1-5% de todas las diabetes diagnosticadas. Estos trastornos suelen debutar a una edad temprana (antes de los 25 años) con hiperglucemias que pueden ser desde asintomáticas o moderadas hasta graves. El fenotipo clínico depende del gen que se vea afectado en cada uno de los casos, habiéndose descrito hasta la fecha del estudio 14 genes implicados en el desarrollo de las diabetes MODY. Este estudio tiene como objetivo principal evaluar la utilidad clínica del análisis genético de los principales genes implicados en la diabetes tipo MODY en pacientes de la Región de Murcia. Se analizó el rendimiento diagnóstico y la utilidad de los criterios empleados, correlacionando las variantes identificadas con sus fenotipos clínicos y categorizándolas desde un punto de vista molecular y clínico. Asimismo, se reclasificaron y priorizaron las variantes de significado clínico desconocido (VUS) mediante algoritmos específicos, y se realizó un análisis de haplotipos en familias con variantes patogénicas recurrentes y así estudiar las variantes con efecto fundador. Se incluyeron pacientes y familias seleccionados según criterios clínicos de sospecha de MODY, como historia familiar y debut temprano de hiperglucemia. Las muestras de ADN se analizaron mediante secuenciación masiva del exoma y se confirmaron las variantes puntuales por metodología Sanger y los grandes reordenamientos por MLPA. Los genes de estudio fueron: ABCC8, APPL1, BLK, CEL, GCK, HNF1A, HNF1B, HNF4A, INS, KCNJ11, KLF11, NEUROD1, PAX4 y PDX1. Las variantes genéticas identificadas se clasificaron según el punto de vista molecular y clínico según recomendaciones de la ACMG. Las variantes de significado clínico desconocido (VUS) fueron reevaluadas y priorizadas mediante herramientas bioinformáticas y algoritmos de priorización. Para el estudio del efecto fundador, se realizó el estudio de microsatélites en variantes recurrentes. El estudio genético se llevó a cabo en 150 familias de la Región de Murcia, de las cuales 25 (16,67%) tenían una variante patogénica (VP) o probablemente patogénica (VPP) y 21 (14%) tenían una VUS. Los resultados mostraron que las mutaciones en GCK (38,89%) y HNF1A (33,33%), representaron la mayoría de los casos, seguidas de HNF4A (11,11%) y CEL, INS y HNF1B (5,56% cada uno). Se observaron diferencias estadísticamente significativas entre pacientes con y sin diabetes MODY cuando se estudiaron los antecedentes familiares, la edad de desarrollo de la diabetes y el índice de masa corporal. La calculadora de probabilidad EXETER es una herramienta útil si se usa junto con otros parámetros, como criterio de inclusión para el estudio genético. El análisis de haplotipo de la variante c.1072C>T en el gen GCK, presente en tres familias no emparentadas, estimó que la variante apareció hace 380 años aproximadamente en la Región de Murcia. Asimismo, el análisis de las VUS permitió reclasificar una VUS a VPP y se priorizaron 5 VUS. Este estudio subraya la importancia de la caracterización genética y molecular para el correcto diagnóstico de la diabetes tipo MODY, mejorando la precisión diagnóstica y permitiendo terapias personalizadas. El descubrimiento de un posible efecto fundador resalta la influencia de los factores geográficos y demográficos en la distribución genética de la enfermedad. La priorización y reclasificación de las VUS, mediante enfoques integrados, constituye un avance significativo para interpretar su impacto clínico
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Comparación de dos métodos para la cuantificación de acilcarnitinas mediante espectrometría de masas en tándem en muestras de sangre impregnadas en papel para el diagnóstico de los defectos de la β-oxidación mitocondrial de los ácidos grasos
(Universidad de Murcia, 2021-07-14) Egea Mellado, José María; Juan Fita, María Jesús; Fernández Varón, Emilio; Escuela Internacional de Doctorado
El principal objetivo de los Programas de Cribado Neonatal (PCN) es la identificación de recién nacidos (RN) con enfermedades graves antes de la aparición de los síntomas y para las cuales existe un tratamiento efectivo que evitaría graves consecuencias sobre el RN. Los avances tecnológicos han permitido la implantación de la espectrometría de masas en tándem (MS/MS) en los PCN permitiendo la detección, entre otros, de los defectos de la β-oxidación de los ácidos grasos (DOAG), los cuales son errores congénitos del metabolismo (ECM) con herencia autosómica recesiva. La detección precoz de estos desórdenes se realiza mediante la cuantificación de acilcarnitinas en muestras de sangre impregnadas en papel y permite la instauración de tratamientos a edades tempranas que mejoran su pronóstico. Metodología: Se utilizan dos metodologías basadas en la MS/MS. En una de ellas se realiza la derivatización (butilación) de las acilcarnitinas extraídas del soporte papel mediante solución extractora, mientras que la otra consiste en la cuantificación de las acilcarnitinas directamente tras el proceso de extracción. Nuestro laboratorio ha utilizado ambos métodos: uno basado en la derivatización de las acilcarnitinas, utilizándose un espectrómetro de masas modelo API 3200 y otro, basado en el método sin derivatizar y en el que las mediciones se realizaron en un espectrómetro de masas modelo TQD. Resultados: La primera parte de este trabajo consiste en comprobar la validez de ambos métodos para la cuantificación de acilcarnitinas en muestras de sangre impregnadas en papel (S&S 903). Para ello se analizan muestras de papel de filtro S&S 903 sin impregnar y controles de calidad pertenecientes al Newborn Screening Quality Assurance Program del Center for Disease Control and Prevention. Se comprueba que mediante el método con derivatización se obtienen límites de detección y cuantificación más elevados, una mayor sensibilidad y una peor precisión, en comparación con el método sin derivatización. En cuanto al sesgo, el método con derivatización, en general se obtienen valores superiores al valor de referencia mientras que, cuando no se derivatiza, los resultados son inferiores, con excepción de la C0. Los coeficientes de determinación obtenidos por ambos métodos son estadísticamente iguales y superiores a 0,99. La correlación entre ambos métodos de trabajo es fuerte y se ajusta a un modelo de regresión lineal. En la segunda parte del presente estudio se han estudiado los resultados de 167.563 RN procedentes de la Región de Murcia y de la Ciudad Autónoma de Melilla cuyas muestras de sangre impregnadas en papel se recibieron entre el 09/02/2007 y el 28/01/2016. Se comprueba que todas las acilcarnitinas tienen una dependencia respecto de la edad del RN a la que las muestras fueron tomadas. En general, todas las acilcarnitinas muestran una buena estabilidad salvo C2 y C3. Asimismo, las concentraciones de la mayoría de las acilcarnitinas presentan una dependencia respecto del peso del neonato en el momento del nacimiento, así como del tipo de alimentación (materna o artificial) del RN en el momento de la toma de la muestra. Todos estos resultados son independientes del método utilizado para cuantificar las acilcarnitinas. Durante el período de estudio se detectaron a 13 pacientes con DOAG confirmados mediante estudios moleculares: 2 CUD, 4 SCADD, 3 MCADD, 1 VLCAD, 2 LCHADD y 1 MADD, rindiendo una incidencia global de 1/12.889. Conclusión: ambos métodos son igualmente válidos para ser utilizados en un PCN destinado a la detección precoz de los DOAG, presentando cada método ventajas e inconvenientes respecto al otro, los cuales tendrán que ser tenidos en cuenta por los laboratorios que las quieran implantar. La capacidad diagnóstica de ambas técnicas para la detección de ECM relacionados con los DOAG son similares.
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Cribado de preeclampsia tardía : validación de modelos predictivos
(Universidad de Murcia, 2025-05-28) Jiménez García, Clara; Palacios Marqués, Ana María; Escuela Internacional de Doctorado; Escuela Internacional de Doctorado
Antecedentes: la preeclampsia (PE) es una de las complicaciones del embarazo más importantes actualmente y constituye una causa de morbilidad y mortalidad materna y neonatal. En relación con el momento de su aparición, consideramos dos tipos de PE: precoz y tardía, que representan dos entidades clínicas y fisiopatológicas diferentes. La mayoría de los esfuerzos se han centrado en la predicción de la PE precoz. Sin embargo, el cribado de la PE tardía y a término es importante ya que, el identificar el grupo de gestantes de alto riesgo de presentarla, permite una vigilancia más estrecha de las mismas, determinando el momento y lugar más oportunos para la finalización de la gestación y minimizando así los eventos maternos y perinatales adversos. Diversos grupos han elaborado algoritmos que, combinando parámetros clínicos, marcadores bioquímicos (sFlt-1 y PlGF) y biofísicos (tensión arterial e Índice de Pulsatilidad de las arterias uterinas), permiten la detección de PE tardía. Sin embargo, dichos algoritmos no han sido validados en poblaciones de gestantes distintas a la que fueron desarrollados. Hipótesis: los modelos de cribado de PE tardía más utilizados en Europa, el Gaussiano y el de la Fetal Medicine Foundation (FMF) del tercer trimestre, pueden ser una herramienta útil en el cribado de PE tardía en las gestantes del Departamento de Salud de Alicante-Hospital General Universitario Dr. Balmis. Objetivos: comparar la utilidad de dos modelos de predicción de PE tardía de la gestación en nuestra población, el Gaussiano y el de la FMF, así como desarrollar un modelo propio, ajustado a nuestra población de gestantes, combinando factores maternos, biofísicos y bioquímicos. Metodología: se realizó un estudio observacional, analítico, prospectivo tipo seguimiento de una cohorte para comprobar la capacidad de detección de la PE tardía utilizando dos modelos distintos de cribado de PE tardía. Se incluyeron gestaciones únicas del Departamento de Salud de Alicante-Hospital General Universitario Dr. Balmis a las que se les realizó el cribado de PE en el primer trimestre, la ecografía del tercer trimestre (entre las 34 y 36+6 semanas de gestación), la analítica del tercer trimestre, y que dieron a luz en el Hospital General Universitario de Alicante. Las gestantes se reclutaron en el periodo comprendido desde febrero de 2022 a noviembre de 2023. Se incluyeron un total de 1.580 gestantes. A las gestantes que participaron en el estudio se les realizó la medición del IP de ambas arterias uterinas en la ecografía del tercer trimestre. También se realizó en dicho periodo la determinación del PlGF, el sFlt-1, las proteínas en orina y la creatinina en suero. El resultado del cribado de PE tardía, realizado con el algoritmo Gaussiano, se obtuvo del programa de cribado prenatal-SsdwLab 6. El resultado del cribado de PE tardía según el algoritmo de la FMF se obtuvo introduciendo los valores clínicos, biofísicos y bioquímicos de cada gestante en la calculadora de 30+0 a 37+6 semanas de la página web de acceso libre (https://fetalmedicine.org/research/assess/preeclampsia/third-trimester). El análisis de datos se ha realizado mediante el programa SPSS v.28 y el programa R v.4.3.1. Conclusiones: los dos modelos de predicción de PE tardía estudiados son adecuados para la predicción de PE tardía en nuestra población de gestantes, aunque el modelo de la FMF destacó por su mayor capacidad predictiva. Nuestro modelo de cribado propio presentó una capacidad predictiva mayor que la de los otros dos modelos estudiados. Se trata, pues, de una herramienta prometedora para el cribado de la PE tardía en el tercer trimestre en nuestra población. Su elevada capacidad predictiva y su enfoque simplificado, al no incluir el IP de las arterias uterinas, facilitan su implementación en la práctica clínica habitual.
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Determinación del tiempo de isquemia caliente óptimo en el trasplante cardíaco en donación en asistolia a través del análisis del proceso de lesión del cardiomiocito durante la parada cardiaca en donantes tipo III de Maastricht
(Universidad de Murcia, 2023-07-26) Victoria Rodenas, María Dolores; Royo Villanova Reparaz, Mario; Lax Pérez, Antonio Manuel; Asensio López, María del Carmen; Escuela Internacional de Doctorado
Introducción: El trasplante de corazón es el tratamiento de elección para pacientes candidatos con insuficiencia cardíaca avanzada. Nuestro país ha desarrollado en los últimos años una actividad récord de donación y trasplante, basada fundamentalmente hasta hace relativamente poco tiempo en la donación de pacientes fallecidos en situación de muerte encefálica (ME). No obstante, pese a una actividad de trasplante en 2022 que registra 46,3 donantes y 113,4 procedimientos por millón de población (pmp), dicha actividad resulta insuficiente para cubrir las necesidades de trasplante de nuestra población. En este escenario, la donación en asistolia (DA) surge como una prometedora alternativa y, tal como ha demostrado en los últimos años, una fuente efectiva para la donación de órganos. En 2022 la DA creció un 38% y ya representa el 42% del total de donantes, siendo España el único país del mundo que trasplanta todo tipo de órganos de donantes en asistolia. La inclusión de los donantes en asistolia dentro del pool de posibles donantes se estima que podría incrementar el número de trasplantes cardíacos entre un 15-30%. Sin embargo, al contrario que en el proceso de donación tras ME, en la DA los órganos sufren un período de isquemia caliente entre la retirada del tratamiento de soporte vital (RTSV) y la fase de asistolia o cese circulatorio, y la obtención del injerto cardíaco. En este contexto, emana la preocupación sobre la funcionalidad y calidad de ese injerto. Objetivos: El objetivo principal del estudio fue analizar el proceso de degradación y muerte celular en la parada cardiocirculatoria (PCR) desde el punto de vista bioquímico y relacionarlo temporalmente para identificar el momento en el que se produce la lesión irreversible del cardiomiocito. El objetivo secundario era determinar el tiempo crítico de isquemia caliente en el trasplante cardíaco basándonos en una monitorización estrecha in vivo de los cambios bioquímicos que experimentan los cardiomiocitos durante el proceso de DA de órganos abdominales y pulmones. Metodología: Se llevó a cabo un estudio unicéntrico y prospectivo realizado en el Hospital Clínico Universitario Virgen de la Arrixaca. Se sometió a donantes en asistolia tipo III de Maastricht no cardíacos a biopsias endomiocárdicas seriadas inmediatamente antes de la RTSV, en situación de PCR y cada 2 min a partir de entonces. Las muestras se procesaron en grupos representativos para evaluar la homeostasis del calcio, la función mitocondrial y la viabilidad celular. Los potenciales donantes consecutivos ingresados entre junio de 2017 y junio de 2019 que cumplieron con los criterios de inclusión fueron aceptados en el estudio: edad de 18 a 75 años, sin cardiopatía estructural y con consentimiento informado firmado por sus representantes legales. Se determinó la capacidad contráctil celular a través del estudio de la homeostasis del Ca2+ analizando por una parte el estado de fosforilación de la enzima proteína quinasa A (PKA) y por otro el estado de activación/fosforilación de la enzima fosfolambano (PLN), reguladora de la Ca2+-ATPasa de retículo sarcoplasmático (SERCA2a). Se cuantificó las células miocárdicas en los inicios de activación de apoptosis a través de la determinación de los niveles de activación de las caspasas 3 y 7, usando la técnica de espectrofluorimetría y Western blot. La función mitocondrial, como medida de la capacidad de generación de energía del miocardio aislado, se valoró mediante la medida de las actividades enzimáticas de los complejos I y IV de la cadena de transporte de electrones mitocondrial. Resultados: La población final de nuestro estudio estuvo compuesta por 16 donantes en asistolia controlada tipo III de Maastricht (de un total de 56 donantes en asistolia controlada tipo III de Maastricht que fueron atendidos durante el período de reclutamiento del estudio: 26 sujetos no cumplieron con los criterios de inclusión y de los 30 donantes que sí cumplieron los criterios, 14 fueron excluidos por razones logísticas o sociales). Para la mayoría de los donantes, la causa de adecuación de la terapia de soporte vital fue la hemorragia intracraneal. La mediana de tiempo desde la RTSV hasta la PCR fue de 9 min (percentil 25-75: 7–13 min; rango: 4–19 min). Se produjo hipoperfusión (caída de la presión arterial sistólica <60 mmHg) en una mediana de 5,5 min antes de la PCR. Se observó que los niveles de la forma fosforilada de la enzima PKA sobre su residuo activo Thr197 disminuyeron de forma significativa a partir de los 10 min de la PCR (p < 0,001). Del mismo modo, el estado de fosforilación de PLN sobre el residuo de Ser16, disminuyó de forma significativa tras 10 min de la PCR en comparación con el estado de fosforilación evaluado a nivel basal. Cuando evaluamos el estado de PLN en su forma monomérica (forma no fosforilada total) el nivel de acumulación fue incrementando de forma significativa a partir de los 10 min de la PCR. Tanto las actividades conjuntas como aisladas de los complejos II y IV disminuyeron de forma tiempo-dependiente a partir de los 10 min de la PCR. La actividad caspasa 3/7 permaneció inalterada hasta los 10 min de la PCR, pero aumentó de forma significativa y dependiente del tiempo desde los 11 min tras la PCR. Se realizó también un análisis de sensibilidad analizando las muestras de donantes cuyos tiempos de RTSV hasta la PCR estaban por encima y por debajo del tiempo medio (9 min) por separado. En este análisis, no se encontraron diferencias entre los sujetos con tiempos menores (4–8 min) y más largos (9–19 min) en términos de contractilidad cardíaca, disfunción mitocondrial o muerte celular apoptótica Conclusiones: Los resultados de este estudio muestran que los parámetros bioquímicos de lesión celular del miocardio se ven significativamente comprometidos a partir de los 10 min de la PCR. El período comprendido entre la RTSV y la PCR no tuvo influencia sobre los parámetros bioquímicos de lesión celular analizados. Nuestros hallazgos indican que, en los cardiomiocitos humanos, el período comprendido entre la RTSV a la PCR, así como los primeros 10 min después de la PCR, no están asociados con un compromiso significativo e irreversible de la función contráctil o viabilidad celulares.
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Estudio de biomarcadores predictores de miocardiopatías en pacientes genotipados
(Universidad de Murcia, 2021-07-14) Díaz Muñoz, Julio Alberto; Gimeno Blanes, Juan Ramón; Sabater Molina, María; Ruiz Espejo, Francisco; Escuela Internacional de Doctorado
HIPÓTESIS Las miocardiopatías son enfermedades del músculo cardiaco que presentan como características clínicas más comunes la dilatación ventricular, hipertrofia y arritmia cardiaca, sufriendo a menudo fallo cardíaco y muerte súbita cardiaca. En general, para las miocardiopatías es fundamental un diagnóstico diferencial temprano, pero, en individuos sanos portadores de mutaciones patogénicas, es crítico un seguimiento clínico periódico. Hasta ahora, la anamnesis, la evaluación clínica y las técnicas de imagen han sido las herramientas fundamentales para pronosticar el desarrollo de la enfermedad, pero están muy limitadas a la hora de adelantarse al inicio clínico de la misma. Las nuevas técnicas diagnósticas como los biomarcadores séricos podrían proporcionar una información adicional fundamental para estados presintomáticos de las miocardiopatías, ayudando a diagnosticarlas y estratificarlas de forma rápida y fiable. No obstante, en la actualidad no hay ningún biomarcador que cumpla estas características. OBJETIVOS 1) Estudiar los valores de los biomarcadores analizados, comparando sus valores en pacientes portadores afectados, portadores no afectados y un grupo control de no portadores sanos para cada una de las tres miocardiopatías. 2) Analizar el uso de los biomarcadores estudiados para identificar enfermedad subclínica en portadores de mutaciones patogénicas no afectados en las tres patologías. 3) Determinar la severidad de la enfermedad en base a las concentraciones de los distintos biomarcadores. 4) Relacionar la concentración de los distintos biomarcadores con la capacidad funcional, según la escala NYHA en cada una de las tres patologías. 5) Estudiar la posible asociación de los biomarcadores con las variables clínicas de las miocardiopatías. METODOLOGÍA Se ha realizado un estudio observacional transversal incluyendo pacientes evaluados prospectivamente en la consulta de cardiopatías hereditarias del Hospital Clínico Universitario Virgen de la Arrixaca (Murcia) desde 2005 hasta 2013 con diagnóstico de miocardiopatía familiar. Las muestras fueron procesadas en el Laboratorio de Diagnóstico Genético del Servicio de Análisis Clínicos del HCUVA, Murcia. CONCLUSIONES 1) Existe una asociación entre los diferentes estados clínicos (afectado, portador no afectado y sano) en las miocardiopatías de origen genético y los biomarcadores de inflamación, fibrosis, estrés parietal y de daño celular 2) En la miocardiopatía arritmogénica, los biomarcadores con valor diagnóstico en estados preclínicos son los marcadores de inflamación IL-6, CT-1 y la ratio CT-1/SOCS3. 3) En la miocardiopatía dilatada, el biomarcador con valor diagnóstico en estados preclínicos es el marcador de daño celular TnThs. 4) En la miocardiopatía hipertrófica, los biomarcadores con valor diagnóstico en estados preclínicos son, como marcador de inflamación SOCS3 y como daño celular TnThs. 5) En la miocardiopatía arritmogénica, los biomarcadores relacionados con severidad son, como marcadores de inflamación IL-6, SOCS3 y la ratio CT-1/SOCS3, como marcadores de estrés parietal NT-proBNP y ST2, como marcador de daño celular TnThs y como marcadores de fibrosis CICP, PINP y la ratio CICP/NTX. 6) En la miocardiopatía dilatada, los biomarcadores relacionados con severidad son como marcador de inflamación IL-6, como marcador de estrés parietal NT-proBNP, como marcador de daño celular TnThs y como marcador de fibrosis la ratio CICP/NTX. 7) En la miocardiopatía hipertrófica, los biomarcadores relacionados con severidad son como marcadores de inflamación IL-6 y la ratio CT-1/SOCS3, como marcador de estrés parietal NT-proBNP y como marcador de daño celular TnThs. 8) En la miocardiopatía dilatada, el biomarcador relacionado con peor capacidad funcional según la escala NYHA es el marcador de daño celular TnThs. 9) En la miocardiopatía hipertrófica, los biomarcadores relacionados con peor capacidad funcional según la escala NYHA son el marcador de estrés parietal NT-proBNP y el marcador de daño celular TnThs. 10) El biomarcador de estrés parietal NT-proBNP es el biomarcador que se asocian a un mayor número de variables clínicas en miocardiopatía arritmogénica, dilatada e hipertrófica.
Open Access
Estudio del efecto del tratamiento con pravastatina sobre la función endotelial vascular en mujeres con alto riesgo de preeclampsia tardía
(Universidad de Murcia, ) Santoyo García, Jean Michell; Hernández García, Isabel; Noguera Velasco, José Antonio; Escuela Internacional de Doctorado
ANTECEDENTES: La preeclampsia constituye una importante causa de morbilidad y mortalidad materna y neonatal. Comienza en la placenta pero su órgano diana es el endotelio vascular materno, sobre el que se produce un disfunción generalizada. La preeclampsia comparte mecanismos fisiopatológicos con la enfermedad cardiovascular y esto ha llevado a investigar el potencial de las estatinas en su manejo y prevención. Las estatinas tienen propiedades pleiotrópicas que ejercen un efecto protector sobre el endotelio. La función endotelial se puede determinar a través de biomarcadores circulantes que permiten obtener información del estatus del endotelio y estudiar mecanismos de patología endotelial, por lo que pueden ser eficaces para estudiar el efecto de las estatinas sobre la función endotelial. HIPOTESIS: El tratamiento con pravastatina en la gestación con alto riesgo de preeclampsia tardía mejora la función endotelial vascular asociada a una disminución del estrés oxidativo, la inflamación y la liberación de microvesículas circulantes vasculares maternas y de sincitiotrofoblasto. OBJETIVOS: Comparar el nivel de estrés oxidativo, el estatus inflamatorio, la función endotelial y el perfil lipídico en gestantes con bajo y alto riesgo de preeclampsia a término. Analizar el rendimiento de biomarcadores circulantes, sus relaciones de dependencia y su asociación con variables demográficas y clínicas en gestantes con bajo y alto riesgo de preeclampsia a término. Desarrollar un modelo explicativo del riesgo de preeclampsia a término a partir de biomarcadores circulantes relacionados con la función endotelial vascular. Estudiar el efecto del tratamiento con pravastatina sobre la función endotelial vascular. METODOLOGÍA: Se realizó un estudio prospectivo, descriptivo y analítico del efecto del tratamiento con 20 mg diarios de pravastatina sobre la función endotelial vascular en 68 embarazadas con alto riesgo de preeclampsia a término, participantes en un ensayo clínico (ISRCTN16123934). Para completar los objetivos propuestos fueron reclutadas 57 gestantes de la misma edad gestacional con bajo riesgo de preeclampsia a término. En todos los casos se recogieron datos clínicos y se midieron las concentraciones de biomarcadores circulantes de estrés oxidativo, inflamación, función endotelial y el perfil lipídico. CONCLUSIONES: Los embarazos con alto riesgo de preeclampsia a término muestran signos de disfunción endotelial vascular determinada por los cambios observados en biomarcadores circulantes de estrés oxidativo (capacidad antioxidante total del suero, homocisteína y ácido úrico), inflamación (Interleuquina 6 y factor de diferenciación del crecimiento 15) y función endotelial (microvesículas extracelulares y dimetil arginina asimétrica). La combinación de biomarcadores que mejor explica el riesgo de preeclampsia a término incluye los niveles de homocisteína, Interleuquina 6 y de microvesículas de leucocitos y de la placenta, demostrando que el estrés oxidativo, la inflamación y la disfunción endotelial son características de los embarazos con alto riesgo de preeclampsia tardía. La relación de dependencia de la presión arterial con los niveles de ácido úrico, homocisteína y microvesículas leucocitarias sugiere que los valores mayores de presión arterial media observados en las mujeres con alto riesgo de preeclampsia a término pueden ser debidos a una alteración en la función endotelial. La administración de 20 mg de pravastatina diarios a gestantes con alto riesgo de preeclampsia reduce la concentración de microvesículas derivadas de la placenta y del sistema vascular materno y mejora el perfil lipídico, lo cual demuestra su potencial efecto beneficioso sobre el endotelio vascular. El patrón de alteración de los diferentes biomarcadores de estrés oxidativo, inflamación y disfunción endotelial en los embarazos con alto riesgo de preeclampsia a término es similar al observado en la enfermedad cardiovascular, lo que puede indicar que estas mujeres tengan un incremento adicional del riesgo de desarrollo de eventos cardiovasculares adversos a largo plazo.
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Estudio del PIVKA-II y de otros marcadores angiogénicos y metastásicos en el trasplante hepático por hepatocarcinoma
(Universidad de Murcia, 2022-07-07) Villalba López, Francisco; Sáenz Mateos, Luis Francisco; Baroja Mazo, Alberto; Ramírez Romero, Pablo; Escuela Internacional de Doctorado
El hepatocarcinoma (CHC) representa entre el 75-85% del total de neoplasias ocurrentes en el hígado. El trasplante ortotópico de hígado (TOH) es la mejor opción de tratamiento, ya que podría curar simultáneamente el tumor y la cirrosis subyacente. A pesar de los estrictos criterios de selección, se producen recidivas en el 6%-18% de los pacientes trasplantados por CHC, siendo el pronóstico de estos pacientes desfavorable. La alfa-fetoproteína sérica (AFP) se ha utilizado de forma rutinaria como como marcador tumoral del CHC. Sin embargo, la gran morbilidad y mortalidad de esta enfermedad ha alentado la búsqueda de nuevos biomarcadores para monitorizar la recurrencia después del trasplante en pacientes con esta patología. La proteína inducida por ausencia de vitamina K o antagonista-II (PIVKA-II) es un conocido marcador tumoral de CHC. Recientes estudios sobre la relación entre el nivel sérico de PIVKA-II y diversos factores clinicopatológicos del CHC han demostrado que la elevación de PIVKA-II puede estar relacionada con un peor comportamiento tumoral y un peor pronóstico en los pacientes con CHC. Asimismo, diversas moléculas participan también en el proceso de angiogénesis y metástasis del CHC por lo que algunas de ellas podrían desempeñar un papel importante en el seguimiento del paciente trasplantado. El objetivo de este estudio es evaluar el papel del PIVKA-II y de otros biomarcadores, como las interleucinas 6 y 8 (IL-6 e IL-8), osteopontina (OPN), glipicano-3 (GPC3) y metaloproteasa-1 (MMP-1) para monitorizar a los pacientes con CHC tras el TOH, complementando a la AFP, así como estudiar la relación entre estos biomarcadores y la progresión de la enfermedad y la supervivencia tras el trasplante. Para ello se ha llevado a cabo un estudio analítico observacional de cohortes dinámicas prospectivas entre septiembre de 2014 y mayo 2021, en el que se midieron los niveles sanguíneos de los biomarcadores mencionados en 46 pacientes con CHC, en cumplimiento con los criterios de Milán, procedentes del Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca de Murcia y del Hospital Central de Asturias. La extracción de las muestras sanguíneas tuvo lugar tanto antes del trasplante como al mes, a los 6 meses, al año, a los 2 años y a los 3 años tras el trasplante. Tras el análisis de los resultados, PIVKA-II correlacionó de forma estadísticamente significativa con algunas características clinicopatológicas, como el tamaño del tumor y el nº de quimioembolizaciones transarteriales (TACEs) pre-trasplante, así como con parámetros de laboratorio indicadores de mal pronóstico, como proteína C reactiva (PCR), lactato deshidrogenasa (LDH) y fosfatasa alcalina. IL-6, IL-8 y MMP-1 también se asociaron con características clinicopatológicas del CHC antes del trasplante. Los niveles de PIVKA-II, AFP, IL-8 y MMP-1 disminuyeron significativamente tras el trasplante y aumentaron en los pacientes con recidiva tumoral. A pesar de no alcanzar la significancia estadística, los niveles pre-trasplante de PIVKA-II presentaron un mayor potencial predictivo de recidiva tumoral post-trasplante que los de AFP, mejorando esta capacidad predictiva el uso conjunto de los dos biomarcadores. Además, los niveles séricos de PIVKA-II elevados antes del trasplante hepático se asociaron a una menor supervivencia general (SG) y supervivencia libre de recidiva (SLE) tras el mismo. En conclusión, una mayor concentración sérica de PIVKA-II puede indicar un mayor volumen tumoral y un peor estadio clínico antes del trasplante en pacientes con CHC. La monitorización de los niveles de PIVKA-II en los pacientes trasplantados por CHC refleja la aparición de recidiva tumoral tras el trasplante y podría utilizarse, complementando a la AFP y a las pruebas de imagen, como un biomarcador novedoso reflejando la recurrencia temprana de esta patología. Asimismo, IL-6, IL-8, y MMP-1 también podrían ser biomarcadores útiles en trasplante hepático por CHC.
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Perfil clínico y bioquímico de Salud Medioambiental sobre el consumo de alcohol al inicio del embarazo: hoja Verde y biomarcadores
(Universidad de Murcia, 2022-07-01) Azurmendi Funes, María Luisa; Ortega García, Juan Antonio; Escuela Internacional de Doctorado
Introducción. La exposición a alcohol durante el embarazo es la causa del Trastorno del Espectro Alcohólico Fetal (TEAF) que afecta al 2-5% de los escolares en Europa y Norteamérica. No se ha reportado una ingesta de alcohol segura en el embarazo. Factores individuales y otros dependientes de la pareja y del medioambiente urbano se han asociado al consumo de alcohol de la embarazada. En los países mediterráneos el consumo de alcohol está socialmente aceptado y normalizado y su abordaje clínico durante el embarazo sigue siendo un tabú y se encuentra poco estandarizado entre los profesionales sanitarios. El patrón de oro en la detección del consumo de alcohol es el reporte materno, el cual se puede llevar a cabo preguntando directamente o mediante cuestionarios estandarizados. En la Región de Murcia se desarrolló en 2009 una herramienta de cribado de salud medioambiental llamada Hoja Verde (HV) del embarazo y lactancia. La HV incluye un conjunto de preguntas básicas y concisas que permite detectar los principales riesgos medioambientales durante el embarazo y lactancia incluida la exposición a drogas legales e ilegales. El TEAF es 100% prevenible, y candidato a la búsqueda de programas de cribado y marcadores bioquímicos de detección de consumo de alcohol en el embarazo. Objetivos. Estudiar la utilidad de los cuestionarios y biomarcadores de detección del consumo de alcohol al inicio del embarazo, así como también analizar los factores individuales, asociados a la pareja y del medioambiente urbano como determinantes en el consumo de alcohol en la gestante. Metodología. Tesis Doctoral realizada por compendio de publicaciones. A) En el primer artículo analizamos los cuestionarios utilizados en la detección de exposición prenatal a alcohol en el embarazo, así como una comparación de ellos con la HV de embarazo. B) En el segundo artículo analizamos cómo influye la pareja, el medioambiente construido y el ‘vecindario’ en el consumo de alcohol en embarazadas de la zona metropolitana de Murcia (Áreas de salud 1, 6, 7 y 9 de Murcia) integrando la HV de embarazo en un sistema de información geográfica. C) En el tercer artículo medimos en el primer trimestre de embarazo los niveles de transferrina deficiente en carbohidratos y otros biomarcadores de alcoholismo clásicos y se compararon con los datos concurrentes de consumo de alcohol obtenidos mediante la HV de embarazo en 91 gestantes del Área de Salud 1 de la Región de Murcia. Conclusiones. Un elevado número de mujeres y hombres beben alcohol al inicio del embarazo. La HV es una herramienta sencilla, global y holística que permite identificar y manejar exposiciones de riesgos medioambientales durante el embarazo en ambos progenitores (incluyendo la exposición a drogas legales e ilegales), además permite estimular factores de protección y promotores de salud en los periodos críticos del embarazo. Involucrar a los hombres en los programas de salud reproductiva, desarrollar políticas urbanas que se centren en el medioambiente construido y mejorar las redes sociales de apoyo en el barrio o comunidad de la mujer embarazada podrían ser elementos importantes en los programas de salud pública dirigidos al control y a la prevención del consumo de alcohol durante el embarazo. Un cribado mixto bioquímico (CDT) y clínico (HV) al inicio del embarazo puede ayudar a mejorar la eficacia para detectar embarazos de riesgo de TEAF en la descendencia. Integrar la salud medioambiental en la práctica clínica de los programas de embarazo y prevención de alcohol ayudará al desarrollo de nuevas capacidades y perfiles profesionales de enfermería o matronas medioambientales.

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