Glicoproteïnes sèriques determinades per 1H-RMN com a marcador d'inflamació de baix grau. estudi en pacients VIH i HF

L’inflamació crònica és la base etiopatogènica de diverses malalties metabòliques, infeccioses i autoimmunes produint l’aparició de complicacions clíniques. En els últims anys, diversos estudis identifiquen diferents molècules que formen part del procés inflamatori crònic com la proteïna C reactiva d’alta sensibilitat (hsCRP) o interleuquina 6 (IL-6) per establir-les com a marcadors pronòstics de la malaltia. No obstant, la gran complexitat de la inflamació crònica fa que aquests resultin massa limitats, justificant la cerca de nous marcadors més robusts. El senyal de les glicoproteínes quantificat per ressonància magnètica nuclear de protons 1H-RMN (GlycA, GlycB, H/W GlycA i H/W GlycB) son un biomarcador compost de concentracions integrades i estats de glicosilació de les proteïnes de fase aguda més abundants al sèrum. L’origen compost del senyal de les glicoproteínes que mesura l'extensió i la complexitat de la N- glicosilació de diverses proteïnes plasmàtiques, ofereix una descripció global de “l’estat inflamatori general de l’organisme”. L’objectiu d’aquesta tesi és avaluar les glicoproteïnes per 1H-RMN com a biomarcador de inflamació crònica subclínica i el seu paper pronòstic en una població de PLWH (people living with HIV) no responedors, en una població de PLWH controladors d’elit i en un grup de pacients amb hipercolesterolèmia familiar heterozigota (HF). En aquest treball, les glicoproteïnes han mostrat ser predictores d’immunodiscordança de forma més potent que els nivells basals de CD4+ i que l’hsCRP per a la predicció de desenvolupar placa carotídia en pacients amb HF.La inflamación crónica es la base etiopatogénica de diversas enfermedades metabólicas, infecciosas y autoinmunes produciendo la aparición de complicaciones clínicas. En los últimos años, varios estudios identifican distintas moléculas que forman parte del proceso inflamatorio crónico como la proteína C reactiva de alta sensibilidad (hsCRP) o interleuquina 6 (IL-6) para establecerlas como marcadores pronósticos de la enfermedad. Sin embargo, la gran complejidad de la inflamación crónica hace que éstos resulten demasiado limitados, justificando la búsqueda de nuevos marcadores más robustos. La señal de las glicoproteínas cuantificada por resonancia magnética nuclear de protones 1H-RMN (GlycA, GlycB, H/W GlycA y H/W GlycB) son un biomarcador compuesto de concentraciones integradas y estados de glicosilación de las proteínas de fase aguda más abundantes en el suero. El origen compuesto de la señal de las glicoproteínas que mide la extensión y complejidad de la N-glicosilación de diversas proteínas plasmáticas, ofrece una descripción global del “estado inflamatorio general del organismo”. El objetivo de esta tesis es evaluar las glicoproteínas por 1H-RMN como biomarcador de inflamación crónica subclínica y su papel pronóstico en una población de PLWH (people living with HIV) no respondedores, en una población de PLWH controladores de élite y en un grupo de pacientes con hipercolesterolemia familiar heterocigota (HF).Chronic inflammation is the etiopathogenic basis of various metabolic, infectious, and autoimmune diseases, leading to clinical complications. In recent years, several studies have identified different molecules that are part of the chronic inflammatory process such as high sensitivity C reactive protein (hsCRP) or interleukin 6 (IL-6) to establish them as prognostic markers of the disease. However, the great complexity of chronic inflammation makes them too limited, justifying the search for new more robust markers. The signal of glycoproteins quantified by Proton Nuclear Magnetic Resonance 1H-NMR (GlycA, GlycB, H / W GlycA and H / W GlycB) are a composed biomarker of integrated concentrations and glycosylation states of the most abundant acute phase proteins in the serum. The composite origin of the glycoprotein signal, which measures the extent and complexity of N-glycosylation of various plasma proteins, provides an overview of the "general inflammatory state of the body." The aim of this thesis is to evaluate 1H-NMR glycoproteins as a biomarker of subclinical chronic inflammation and their prognostic role in a population of PLWH (people living with HIV) non responders, in a population of PLWH elite controlers and in a group of patients with familial heterozygous hypercholesterolemia (HF). In this work, glycoproteins have been shown to be more potent predictors of immunodeficiency than baseline CD4 + levels and that hsCRP for the prediction of carotid plaque development in patients with H

Nou marcador per detectar el VIH

Investigadors de l'Institut de Biotecnologia i de Biomedicina de la UAB han aconseguit desenvolupar una nova proteïna, denominada NF795gpC, que actua com un sensor quan entra en contacte amb el sèrum d'un pacient infectat pel VIH (Virus d'Immunodeficiència Humana) i permet detectar-lo fàcilment.Investigadores del Instituto de Biotecnología y Biomedicina de la UABhan conseguido desarrollar una nueva proteína, denominadaNF795gpC, que actúa como un sensor cuando entra en contacto con elsuero de un paciente infectado por el VIH (Virus de InmunodeficienciaHumana) y permite detectarlo fácilmente.Researchers at the Institute of Biotechnology and Biomedicine at theUAB have managed to develop a new protein, called NF795gpC, whichacts as a sensor when it comes into contact with the serum of a patientinfected by HIV (Human Immunodeficiency Virus) and allows it to beeasily detected

Obesitat severa i ateroesclerosi subclínica: biologia molecular, marcadors i efecte de la cirurgia bariàtrica

[cat] La predicció del risc de patir un esdeveniment cardiovascular en les persones amb obesitat severa és imprecisa. A més, els mecanismes que interrelacionen l’obesitat amb l’ateroesclerosi no es coneixen amb suficient profunditat. Es creu que els factors que determinen l’aparició de l’ateroesclerosi subclínica (asimptomàtica) en l’obesitat severa s’estenen més enllà dels factors de risc tradicionals. Per això proposem que algunes molècules plasmàtiques podrien relacionar l’obesitat amb la presència de lesió vascular subclínica i, per tant, permetrien detectar amb antelació aquelles persones amb major risc de desenvolupar esdeveniments cardiovasculars. Tenint en compte aquest context, es formulen els següents objectius: 1. Estudiar si hi ha paràmetres antropomètrics, bioquímics, genètics o fisiològics diferencials entre individus amb ateroma i sense, que puguin explicar perquè individus amb perfil d’obesitat severa similar, tenen diferent risc cardiovascular. Per això analitzarem paràmetres relacionats amb la inflamació, l’estrès oxidatiu i la funció endotelial vascular en una cohort d’individus amb obesitat severa agrupats segons la presència o absència de placa. 2. Analitzar l’efecte de la cirurgia bariàtrica sobre l’evolució de l’ateroesclerosi subclínica i el risc cardiovascular. Per això mesurarem els paràmetres relacionats amb el risc cardiovascular abans mencionats un mes abans de la BS i també al cap de 6 i 12 mesos en la mateixa cohort. 3. Establir si entre els paràmetres que resultin rellevants en el desenvolupament del procés ateromatós hi ha candidats per a l’ús com a biomarcadors amb bona capacitat predictiva per a l’ateroesclerosi subclínica i/o indicadors de l’evolució del risc cardiovascular.[eng] The worldwide prevalence of obesity has risen dramatically. Severe obesity (SE) is characterized by an accumulation of fat and increases the predisposition to comorbidities such as type 2 diabetes mellitus (T2DM), dyslipidemia (DLP) and hypertension. Obesity is also a risk factor for several of the world’s leading causes of death, including cardiovascular diseases. Bariatric surgery (BS) is the most effective treatment for SE. Atherosclerosis is a chronic progressive disease with a long asymptomatic phase during which an atheroma forms. Usually, because of its long silent subclinical phase, atherosclerosis it is not diagnosed until an acute event occurs. Therefore, the aims of this study were, firstly, to evaluate the differences between subjects with and without plaques and the mechanisms underlying subclinical atherosclerosis in SE. Secondly to evaluate the effect of BS in subclinical atherosclerosis and cardiovascular risk. And finally, to assess the utility of circulating parameters as a biomarkers of subclinical atherosclerosis in subjects with SE. Plasma samples from 66 subjects with SE were obtained before BS and 6 and 12 months after. This cohort was divided into two groups based on the presence of atheromatous plaques (detected by ultrasound imaging). A plethora of mechanisms, including abnormalities in lipid metabolism, insulin resistance, inflammation, oxidative stress and endothelial dysfunction, have been observed in SE, especially in subjects with plaque. Endothelial dysfunction was characterized by impaired angiogenesis, vascular function and diapedesis. After BS, most of the atherogenicity parameters decreased, including inflammation and oxidative stress, although the prognosis is better for patients without plaque. BS reduces the likelihood of new plaque formation or a change in existing plaque to a risk status. We found 26 parameters which may have a critical role in plaque development and might be useful in assessing early atherosclerosis and its evolution after BS. We developed a multi-marker risk prediction model, incorporating traditional risk factors and multiple biomarkers simultaneously. Between those, DLP, T2D, Hba1c, glucose levels and TM have a 97% prediction capacity for the presence of atheromatous plaque

Avaluació clínico-terapèutica de la infiltració de plasma ric en plaquetes en genolls osteoartrítics

Treball de recerca experimental, prospectiu sense grup control on s'han inclòs 30 pacients als quals s'ha realitzat tractament amb plasma ric en plaquetes (PRP) en genolls amb artrosi moderada per tal d'avaluar el possible benefici en quant a dolor i situació funcional, mitjançant la valoració de l'escala EVA y els tests funcionals SF-36 i KOOS amb controls al mes i tres mesos posteriors a la finalització del tractament

Nanocàpsules polimèriques per a l'alliberament controlat de fàrmacs

El càncer és una de les malalties que causa més morts als països desenvolupats. En aquest article s'ofereix un resum dels diferents tractaments d'aquesta malaltia, els quals han anat evolucionant cap a teràpies cada vegada més dirigides. Les innovacions en quimioteràpia, i més específicament les relacionades amb els nanomaterials, tenen com a objectiu modificar les propietats dels fàrmacs per tal d'incrementar-ne l'índex terapèutic, reduir-ne els efectes secundaris i millorar la qualitat de vida del pacient. Dins d'aquest context es presenta el treball que s'està desenvolupant a l'empresa Ecopol Tech, SL, en col·laboració amb la Universitat de Barcelona, basat en la preparació de nanocàpsules polimèriques com a materials intel·ligents per a l'alliberament controlat de molècules citotòxiques.Cancer is one of the diseases causing most deaths in developed countries. In this paper, we present an historical overview of different cancer therapies which have evolved towards more targeted ones. Innovations in chemotherapy, especially those involving nanomaterials, have the aim of modifying the properties of drugs in order to increase their therapeutic index, reduce side effects and improve patient quality of life. In this context, we present our research at Ecopol Tech, SL, in collaboration with the University of Barcelona, based on the synthesis of polymeric nanocapsules as smart materials for controlled drug release

Ultraestructura dels espermatozoides de Crassostrea gigas, Mytilus galloprovincialis i Donax trunculus (Mollusca, Bivalvia)

La majoria dels mol·luscs bivalves són organismes gonocòrics, amb alguns casos d'hermafroditisme en diferents grups. La gònada masculina, quan és madura, envaeix tota la cavitat del mantell i els gàmetes són alliberats a la cavitat paleal de l'individu. Els espermatozoides dels bivalves són del tipus primitiu, com tots els dels organismes aquàtics que presenten fecundació externa. Són cèl·lules en les quals es distingeixen tres parts ben diferenciades: cap, peça intermèdia i cua. En les tres espècies estudiades, Crassostrea gigas, Mytilus galloprovincialis i Donax trunculus, els espermatozoides responen a aquest patró, però amb variacions morfològiques especifiques que estan relacionades amb les característiques dels oòcits que han de fecundar. En C. gigas el cap de l'espermatozoide és arrodonit i entre l'acrosoma i el nucli destaca la regió subacrosòmica, amb components fibril·lars d'actina. L'espermatozoide de M. galloprovincialis és molt més allargat que l'anterior i el sistema fibril·lar de la regió subacrosòmica forma un canal intranuclear. L'acrosoma destaca per la seva longitud. L'espermatozoide de D. trunculus segueix el patró considerat primitiu, tot i que en la peça intermèdia conté més mitocondris i els centríols tenen una disposició en línia i no ortogonal, com en els altres estudiats.The majority of bivalve mollusks are gonocoric organisms, and some cases of hermaphroditic individuals have been reported in different groups. When it reaches maturity, the male gonad invades the whole of the mantle cavity and gametes are released into the pallial cavity of the individual. The spermatozoa of bivalve mollusks are of a primitive type, as those of all aquatic organisms with external fertilization. They are cells in which three clearly differentiated parts can be identified: a head, a middle piece and a tail. In all three analyzed species: Crassostrea gigas, Mytilus galloprovincialis and Donax trunculus, the spermatozoa fit within this pattern, but with specific morphological variations related to the characteristics of the oocytes they fertilize. In C. gigas, the sperm head is rounded and between the acrosome and the nucleus stands out the subacrosomal region with fibrillar components of actin. The sperm of M. galloprovincialis is much more elongated and the fibrillar system of the subacrosomal region forms an intranuclear channel. The acrosome is conspicuous because of its length. The sperm of D. trunculus fits with the pattern considered to be primitive, although the middle piece has more mitochondria and the centrioles are arranged in a line instead of being orthogonally oriented as in the other analyzed species

1H-NMR glycoprotein analysis: An Advanced approach for inflammatory diseases diagnosis

La inflamació és una resposta biològica complexa d'un organisme davant d'estímuls de diversa etiologia. Durant la resposta inflamatòria es produeix una variació en les concentracions de certes proteïnes presents en plasma anomenades “proteïnes de fase aguda”. La majoria d'aquestes proteïnes són proteïnes glicadas. El procés de glicosilació de proteïnes augmenta en resposta a citocines proinflamatòries i es caracteritza per la unió d'un o diversos monosacàrids (com són GlcNAc, GalNAC i Neu5Ac, entre d'altres) a la cadena d'aminoàcids de la proteïna. Actualment hi ha un interès creixent en el descobriment de nous biomarcadors capaços d'avaluar el grau d'inflamació sistèmica degut, en part, a la gran variabilitat intraindividual que presenten els marcadors actualment utilitzats en clínica, com és la PCR. Durant els últims anys la tecnologia d'alt rendiment RMN s'ha convertit en una eina cada vegada més utilitzada en la pràctica clínica a causa dels seus grans avantatges. Un exemple d'això són els tests avançats de lipoproteïnes (ex. Liposcale a Biosfer Teslab o Lipoprofile en Labcorp). En aquesta tesi presentem un mètode de quantificació de glicoproteïnes basat en RMN amb la finalitat de determinar el seu interès clínic. A diferència d'altres mètodes de RMN descrits en la literatura que quantifiquen GlycA i GlycB, corresponents a la concentració dels grups acetil dels residus GlcNAc, GalNac i Neu5AC, nosaltres vam presentar nous paràmetres no descrits anteriorment com són GlycF i les ràtios H / W de GlycA i GlycB, que han demostrat estar fortament associats al grau d'inflamació. Els resultats obtinguts en els estudis presentats en aquesta tesi són prometedors des del punt de vista clínic i metodològic. El perfilat de glicoproteïnes a través de 1H-NMR llança un nou paradigma encoratjador per a la seva futura incorporació al diagnòstic clínic.La inflamación es una respuesta biológica compleja de un organismo frente a estímulos de diversa etiología. Durante la respuesta inflamatoria se produce una variación en las concentraciones de ciertas proteínas presentes en plasma llamadas proteínas de fase aguda. La mayoría de estas proteínas son proteínas glicadas. El proceso de glicosilación de proteínas aumenta en respuesta a citoquinas proinflamatorias y se caracteriza por la unión de uno o varios monosacáricos (como son GlcNAc, GalNAC y Neu5Ac, entre otros) a la cadena de aminoácidos de la proteína. Actualmente existe un creciente interés en el descubrimiento de nuevos biomarcadores capaces de evaluar el grado de inflamación sistémica debido en parte a la gran variabilidad intraindividual que presentan los marcadores actualmente utilizados en clínica como es la PCR. Durante los últimos años la tecnología de alto rendimiento RMN se ha convertido en una herramienta cada vez más utilizada en la práctica clínica debido a sus grandes ventajas. Un ejemplo de ello son los test avanzados de lipoproteínas (ej. Liposcale en Biosfer Teslab o Lipoprofile en Labcorp). En esta tesis presentamos un método de cuantificación de glicoproteínas basado en RMN con el fin de determinar su interés clínico. A diferencia de otros métodos de RMN descritos en la literatura que cuantifican GlycA y GlycB, correspondientes a la concentración de los grupos acetilo de los residuos GlcNAc, GalNac y Neu5AC, nosotros presentamos nuevos parámetros no descritos anteriormente como son GlycF y los ratios H/W de GlycA y GlycB, que han demostrado estar fuertemente asociados al grado de inflamación. Los resultados obtenidos en los estudios presentados en esta tesis son prometedores desde el punto de vista clínico y metodológico. El perfilado de glicoproteínas a través de 1H-NMR, lanza un nuevo paradigma alentador para su futura incorporación en el diagnostico clínicoInflammation is a complex biological response of an organism to a stimulus of diverse aetiology. During the inflammatory response there is a variation in the concentrations of certain proteins present in plasma called acute phase proteins. Most of these proteins are glycated proteins. The process of protein glycation increases in response to pro-inflammatory cytokines and is characterized by the binding of one or more monosaccharides (such as GlcNAc, GalNAC and Neu5Ac, among others) to the amino acid chain of the protein. Currently there is a growing interest in the discovery of new biomarkers capable of evaluating the degree of systemic inflammation due in part to the great intra-individual variability that present the markers currently used in clinical such as CRP. In recent years, high-performance NMR technology has become an increasingly used tool in clinical practice due to its great advantages. An example of this are the advanced lipoprotein tests (e.g. Liposcale in Biosfer Teslab or Lipoprofile in Labcorp). In this thesis we present a method of quantification of glycoproteins based on NMR in order to determine their clinical interest. Unlike other NMR methods described in the literature that quantify GlycA and GlycB, corresponding to the concentration of the acetyl groups of GlcNAc, GalNac and Neu5AC residues, we present new parameters not previously described such as GlycF and the H/W ratios of GlycA and GlycB, which have been shown to be strongly associated with the degree of inflammation. The results obtained in the studies presented in this thesis are promising from a clinical and methodological point of view. The profiling of glycoproteins through 1H-NMR, launches an encouraging new paradigm for its future incorporation in clinical diagnosis

Establiment d’un mètode d’anàlisi de glicans biomarcadors de càncer de pàncrees per cromatografia de líquids acoblada a l’espectrometria de masses

Treballs Finals de Grau de Química, Facultat de Química, Universitat de Barcelona, Any: 2023, Tutora: Estela Giménez LópezGlycoproteins are proteins that have oligosaccharides covalently attached to the peptide backbone. These carbohydrates are also known as glycans. Protein glycans play a significant role in various cellular processes, including cell-cell recognition, signaling, and adhesion on cell surfaces. However, glycans undergo structural changes in many diseases, such as cancer. Therefore, there is a need to establish new analytical methods that aid in identifying and quantifying glycans to detect the presence of diseases. In the present study, a reference method for the separation and identification of labelled glycans using capillary liquid chromatography (capLC) coupled with ultraviolet (UV) and mass spectrometry (MS) detection will be developed. First, standard glycans selected as model will be derivatized with aniline (AN) and procainamide (ProA) labels. To assess their degree of derivatization, they will be analysed by matrix assisted laser desorption ionization mass spectrometry (MALDI-MS). Finally, these labelled glycans will serve for the development of a reference analytical method by capLC-UV and capLC-MS. This reference method will be used in the future to test the status of the chromatographic system in glycoprotein biomarker research. For instance, for the analysis of the N-glycans of human alpha-1-acid glycoprotein (hAGP) under study as a potential biomarker of pancreatic cancer