Terapia fototérmica mediante un fotosensibilizador intracelular: La Croconaina

El mundo de la nanomedicina aplicada en el tratamiento de cáncer está creciendo muy rápidamente. De hecho, a lo largo de las últimas décadas se han diseñado muchas nanoterapias como alternativa o mejora de las terapias ya existentes contra el cáncer y contra las enfermedades infecciosas principalmente. Una de ellas, la terapia fototérmica, tiene como finalidad el aprovechar el calor emitido por algunos agentes fototérmicos al absorber luz en el infrarrojo cercano (NIR), para poder así destruir células cancerígenas por ablación térmica. Por otro lado, la croconaina es una molécula ya estudiada como agente fotosensibilizante por su dualidad estructural y de absorbancia frente a cambios de pH, presentando una importante absorción en 800 nm cuando se encuentra en medio ácido (pH 5). Esta característica resulta interesante para una terapia fototérmica más segura y efectiva que solo permite la inactivación de las células cuando se encuentra en su interior (ya que algunos compartimentos intracelulares, endosomas, son ácidos) pues el medio extracelular es ligeramente alcalino. En este trabajo se presenta la compleja síntesis de la croconaina incluida en un macrociclo para evitar su posterior agregación y posible quenching de absorbancia. Asimismo, se muestran nuevas encapsulaciones de croconaina que se han llevado a cabo tanto en nanopartículas poliméricas, mediante nanoprecipitación o doble emulsión, como en niosomas. Estas innovadoras encapsulaciones exhiben beneficios frente a los liposomas ya utilizados para encapsular dicha molécula, pues tienen una mayor estabilidad y reducidos costes. También se resalta la dificultad de lograr el comportamiento dual en medio ácido y alcalino de las nanopartículas cargadas de croconaina, debido a la baja difusión del medio en la nanopartícula, impidiendo su cambio de estructura, o bien de la posible baja concentración de molécula encapsulada dentro de las nanopartículas. Todas las síntesis químicas se han caracterizado mediante resonancia magnética nuclear (RMN), y todas las síntesis de nanopartículas se han caracterizado mediante técnicas de visualización ya sea mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) o mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM). Por otro lado, el comportamiento fototérmico de la croconaina y las nanopartículas se ha evaluado mediante ensayo espectroscópico de absorción UV/VIS y mediante la monitorización de la temperatura al irradiar las muestras con un láser de 808 nm. Finalmente, se ha comprobado la baja citotoxicidad de la molécula en cultivos celulares de monocitos, y su imposible aplicación, a las dosis estudiadas y con las irradiancias usadas, como agente de terapia fototérmica para la ablación de Estafilococos Aureus en infecciones a causa de la alta resistencia térmica de dicha cepa bacteriana

Exploratory analysis to investigate the diseases of polymyalgia rheumatica, giant cell arteritis and rheumatoid arthritis

This thesis uses exploratory forms of analysis to investigate three inflammatory, autoimmune rheumatic diseases; polymyalgia rheumatica (PMR), giant cell arteritis (GCA) and rheumatoid arthritis (RA). PMR and GCA are closely related diseases. Whilst glucocorticoids (GCs) effectively manage the inflammation and some related symptoms (i.e., pain and stiffness) in these diseases, they also cause adverse effects and subsets of patients still suffer from fatigue. In this thesis, we performed metabolomics on serum from patients with PMR and GCA to assess the effect of disease. In PMR, we went on to evaluate associations with GC treatment and patient symptoms. Compared to controls, this identified several metabolite alterations (e.g., glycerol and lactate) in PMR and GCA patients. Correspondingly, metabolite changes also correlated with inflammation, pain and stiffness (e.g., ketone bodies). Furthermore, PMR patients reporting high and low fatigue had different metabolomic signatures, both before and after treatment. Notably, low glutamine associated with high fatigue at both time points. In RA, we investigated the role of stromal cells in disease. Firstly, we examined the changing role of the endothelium, investigating a curated list of functionally important molecules. From publicly available bulk RNA-sequencing, we observed a heterogeneous expression pattern, which varied depending on pathotype. Whilst multiplex imaging revealed the majority of these molecules increased with disease duration. We then used transcriptomic analysis to explore the role of fibroblasts (from non-inflamed, resolving arthritis, very early RA and late-stage RA) on healthy endothelial cells and macrophages. Whilst we observed Few transcriptomic changes in endothelial cells according to the diagnosis of fibroblast in coculture, there were many transcriptomic changes in macrophages. These included alterations in IFN and TNF-α signalling. Notably, co-culture with either cell type induced transcriptional changes in the fibroblasts. Indeed, co-culture with macrophages revealed different differentially expressed genes in the fibroblasts, with changes in TGF-β signalling and genes associated with migratory phenotype. Thus, within this thesis we have identified a number differentially regulated molecules in GCA, PMR and RA. However, due to the exploratory nature in all of these analyses, and limitations in samples sizes, validation of these findings is required