Modelling the extracellular environment of pancreatic ductal adenocarcinoma to study different aspects of disease progression

L’adenocarcinoma ductal pancreàtic (ADP) és la malaltia pancreàtica més rellevant, que representa més del 90% de totes les patologies pancreàtiques. L’ADP és la quarta causa més comuna de mort per càncer a Europa i els Estats Units, amb una taxa de supervivència de 5 anys de només el 10%. Una de les característiques més importants de l’ADP és la presència d’una matriu extracel·lular molt densa i dura, produïda per cèl·lules estromals, que genera un microambient únic que promou la proliferació cel·lular i la resistència a l’apoptosi induïda per fàrmacs. Durant aproximadament les últimes cinc dècades, els cultius bi-dimensionals (2D) s’han emprat clàssicament per estudiar la biologia cel·lular del càncer. No obstant, s’ha demostrat que en cultius 2D, les cèl·lules queden exposades a un ambient no fisiològic comparat amb els cultius en 3D, que proveeixen una conformació cel·lular, una dimensió i una duresa normals, així com la formació de gradients moleculars. El microambient dels tumors sòlids es recrea millor en cultius 3D, i per tant, aquest tipus de cultiu es considera una alternativa més fisiològica per a estudiar diferents aspectes de la progressió del càncer, com per exemple la capacitat d’angiogènesis, proliferació cel·lular, resistència a apoptosis i resistència a fàrmacs. En aquesta tesis s’han desenvolupat models in vitro 3D per tal d’estudiar diferents aspectes de l’ADP. En concret, l’ambient extracel·lular s’ha deconstruït en tres paràmetres principals: dimensió, duresa i senyals biològiques, i s’ha estudiat el paper de cadascun d’ells en el desencadenament de diferents respostes cel·lulars com per exemple la proliferació, la resistència a fàrmacs i la mecanotransducció de senyals. Part d’aquesta tesis s’ha centrat en l’estudi del receptor del factor de creixement epitelial (Epithelial Growth Factor Receptor, EGFR), un receptor de tirosina quinasa que es troba sobre-expressat en l’ADP. Els resultats mostren com el tractament amb erlotinib, un inhibidor de receptors tirosina quinasa, promou la degradació del EGFR en cultius 3D de diferents línies cel·lulars de càncer de pàncrees, però no en cultius 2D. A més, la degradació d’aquest receptor no succeeix en fibroblasts, cèl·lules no tumorals, en cap dels dos tipus de cultius (2D o 3D). Per tant, no només l’erlotinib té un efecte diferent en cèl·lules tumorals i no tumorals, sinó que, a més a més, les cèl·lules responen de manera diferent al fàrmac quan es cultiven en un ambient 3D. A més, els científics estan progressivament desenvolupant models de cultiu cel·lular per imitar l’augment de duresa associada a aquest tipus de tumors. En aquesta tesi s’ha estudiat la relació entre les cèl·lules tumorals i el seu ambient biomecànic en termes de duresa de la matriu. S’han utilitzat matrius 3D sintètiques i naturals per a analitzar l’efecte de la duresa de la matriu en termes d’activació de la quinasa d’adhesions focals (focal adhesion kinase, FAK), ja que aquesta proteïna és capaç de sentir la duresa de l’ambient i de participar en vies de mecanotransducció de senyals. A més, FAK es troba hiperactivada en molts càncers epitelials, i la seva expressió es correlaciona amb la malignitat i el potencial invasiu dels tumors. Els resultats obtinguts mostren que les matrius sintètiques d’elevada duresa, però no pas les matrius naturals, promouen la regulació negativa de FAK a nivell de proteïna. En conjunt, els resultats ressalten la importància de sistemes de cultiu que siguin capaços de recrear la fisiologia tumoral de manera més acurada, ja que la resposta cel·lular depèn del microambient en el qual es troben les cèl·lules.El adenocarcinoma ductal pancreático (ADP) es la enfermedad pancreática más relevante, representando más del 90% de todas las patologías pancreáticas. El ADP es la cuarta causa más común de muerte por cáncer en Europa y Estados Unidos, con una tasa de supervivencia de 5 años de solo el 10%. Una de las características más importantes del ADP es la presencia de una matriz extracelular muy densa i dura, producida por células estromales, que genera un microambient único que promueve la proliferación celular i la resistencia a la apoptosis inducida por fármacos. Durante aproximadamente las últimas 5 décadas, los cultivos bidimensionales (2D) se han usado clásicamente para estudiar la biología celular del cáncer. No obstante, se ha demostrado que en cultivos 2D, las células quedan expuestas a un ambiente no fisiológico en comparación con los cultivos en 3D, que aportan una conformación celular, dimensionalidad y dureza normales, así como la generación de gradientes moleculares. El microambiente de los tumores sólidos se recrea mejor en cultivos 3D, y por lo tanto, este tipo de cultivo se considera una alternativa más fisiológica para estudiar diferentes aspectos de la progresión del cáncer, como por ejemplo la capacidad de angiogénesis, proliferación celular, resistencia a apoptosis y resistencia a fármacos. En esta tesis se han desarrollado modelos in vitro 3D para estudiar diferentes aspectos del ADP. En concreto, el ambiente extracelular se ha deconstruido en tres parámetros principales: dimensionalidad, dureza y señales biológicas, y se ha estudiado la contribución de cada uno en desencadenar diferentes respuestas celulares como por ejemplo la proliferación, la resistencia a fármacos y la mecanotransducción de señales. Parte de esta tesis se ha centrado en el estudio del receptor del factor de crecimiento epitelial (Epithelial Growth Factor Receptor, EGFR), un receptor de tirosina quinasa que se encuentra sobre-expresado en el ADP. Los resultados muestran como el tratamiento con erlotinib, un inhibidor de receptores tirosina quinasa, promueve la degradación del EGFR en cultivos 3D de diferentes líneas celulares de cáncer de páncreas, pero no en cultivos 2D. Además, la degradación de este receptor no sucede en fibroblastos, células no tumorales, en ninguno de los dos tipos de cultivos (2D o 3D). Por lo tanto, no sólo el erlotinib tiene un efecto diferente en células tumorales y no tumorales y sino que además, las células responden de modo diferente al fármaco cuando se cultivan en un ambiente 3D. Además, los científicos están progresivamente desarrollando modelos de cultivo celular para imitar el augmento de dureza asociada a este tipo de tumores. En esta tesis, se ha estudiado la relación entre les células tumorales y su ambiente biomecánico en términos de dureza de la matriz. Se han utilizado matrices 3D sintéticas y naturales para analizar el efecto de la dureza de la matriz en términos de activación de la quinasa de adhesiones focales (focal adhesion kinase, FAK), ya que esta proteína es capaz de sentir la dureza del ambiente y participar en vías de mecanotransducción de señales. Además, FAK se encuentra hiperactivada en muchos cánceres epiteliales, y su expresión se correlaciona con la malignidad y el potencial invasivo de los tumores. Los resultados obtenidos muestran que las matrices sintéticas de elevada dureza, pero no las matrices naturales, promueven la regulación negativa de FAK a nivel de proteína. En conjunto, estos resultados destacan la importancia de sistemas de cultivo que puedan recrear la fisiología tumoral de manera más acurada, ya que la respuesta celular depende del microambiente en el cual se encuentran las células.Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is the most relevant pancreatic disease, accounting for more than 90% of all pancreatic malignancies. PDAC is the fourth most common cause of cancer-related deaths in Europe and US, with an extremely low five-year survival rate of around 10%. One of the main hallmarks of PDAC is the presence of a dense and remarkably stiff extracellular matrix produced by stromal cells, which generates a unique microenvironment that fosters sustained cancer cell proliferation and resistance to drug-induced toxicity and apoptosis. During approximately the last five decades, two-dimensional (2D) cell cultures have been classically used to study cancer cell biology. However, it has been widely demonstrated that in 2D cultures cells are exposed to a non-physiological environment as compared to 3D cultures, which provide the normal cellular conformation, matrix dimensionality and stiffness, as well as molecular gradients. The microenvironment of solid tumors is better recreated in 3D cultures, and therefore they are becoming a more physiological alternative to study different aspects of cancer progression such as angiogenesis, sustained proliferation, resistance to apoptosis and drug resistance capacities. In the present thesis, 3D in vitro models to study different aspects of PDAC have been developed. Specifically, the extracellular milieu has been deconstructed in three main parameters, being dimensionality, stiffness and biological signaling, and the contribution of each one in triggering different cell responses such as cell proliferation, drug resistance and signal mechanotransduction has been explored. Part of this thesis focused on the study of the Epithelial Growth Factor Receptor (EGFR), a well-known tyrosine kinase receptor that is overexpressed in PDAC. Results show that treatment with the tyrosine kinase inhibitor erlotinib promoted EGFR degradation in 3D cultures of PDAC cell lines but not in 2D cultures. Moreover, receptor degradation did not occur in normal fibroblast cells, regardless of culture dimensionality. Therefore, not only erlotinib had a distinct effect on tumor and normal cells but also pancreatic ductal adenocarcinoma cells responded differently to drug treatment when cultured in a 3D microenvironment. Moreover, researchers are increasingly developing cell culture models to mimic the increased stiffness associated with these kinds of tumors. In this thesis, the relationship between tumor cells and their biomechanical environment in terms of matrix stiffness has been studied. Both synthetic and natural 3D matrices were used to analyze the effect of matrix stiffness in terms of focal adhesion kinase (FAK) activation, as this protein has been widely reported to sense the stiffness of the environment and participate in signal mechanotransduction pathways. In addition, FAK is hyperactivated in many epithelial cancers and its expression correlates with tumor malignancy and invasion potential. Results show that increased matrix stiffness in synthetic but not in natural scaffolds promoted FAK downregulation at a protein level. Altogether, these findings highlight the importance of culture systems that can more accurately mimic the in vivo tumor physiology, since cell response strongly depends on the microenvironment in which they exist

Cartilage Tissue Engineering Using Self-Assembling Peptides Composite Scaffolds

Adult articular cartilage presents poor intrinsic capacity for regeneration, and after injury, cellular or biomaterial-based therapeutic platforms are required to assist repair promotion. Cartilage tissue engineering (CTE) aims to produce cartilage-like tissues that recreate the complex mechanical, biophysical and biological properties found in vivo. In terms of biomaterials used for CTE, three-dimensional (3D) self-assembling peptide scaffolds (SAPS) are very attractive for their unique properties, such as biocompatibility, optional possibility of rationally design cell-signaling capacity, biodegradability and modulation of its biomechanical properties. The most attractive cell types currently used for CTE are autologous chondrocytes and adult stem cells. The use of chondrocytes in cell-based therapies for cartilage lesions is limited by quantity and requires an in vitro 2D expansion, which leads to cell dedifferentiation. In the present chapter, we report the development of heparin-, chondroitin sulfate-, decorin-, and poly(ε-caprolactone)-based self-assembling peptide composite scaffolds to promote re-differentiation of expanded human articular chondrocytes and induction of adipose-derived stem cells to chondrogenic commitment

La última tentativa

Pese a que fue presidente provisional de la República en 1936 y después durante el exilio, entre 1939 y 1945, se puede decir hoy que Martínez Barrio es un completo desconocido. Su pretensión fue la de crear un Gobierno de coalición, promover el diálogo y mediar en el conflicto que estallaría de forma inminente.¿Cómo pudieron nuestros padres pasar —¡en sólo cinco años!— de la alegría del 14 de abril de 1931 a una guerra fratricida?¿Qué clase de fatalidades nos llevaron de la democracia a la tiranía, de una sociedad abierta a una dictadura que duró casi cuarenta años?MANUEL PENELLA, La causa contra Franco (1

El oficio de editor

El oficio de editor es un oficio raro. La gente suele creer que un editor es un escritor frustrado, que publica los libros de otros porque no es capaz de escribir los suyos. No es cierto, o no lo es siempre. Lo contrario está más cerca de la verdad: un buen escritor es casi siempre un editor frustrado, porque sólo puede publicar los libros que su limitado talento le permite escribir, y no los que le gustaría publicar. (Javier Cercás

Hacia una ontología de la «arquitectura hostil»

Treballs Finals del Màster en Pensament Contemporani i Tradició Clàssica, Facultat de Filosofia, Universitat de Barcelona. Curs: 2019-2020. Tutor: Luis Guerra Miranda[spa] El objetivo del presente trabajo es analizar, desde diversas perspectivas de la filosofía continental contemporánea, el problema de lo así llamado «arquitectura hostil» (el ejercicio de violencia instrumentalizado por medio de entornos materiales en el espacio público) con el propósito de: (1) poner de manifiesto aquello que lo vertebra y demostrar la inadmisibilidad de concebir la «arquitectura hostil» como «arquitectura defensiva»; (2) dar cuenta de los problemas que visibiliza y que son, principalmente, los problemas de la técnica en la contemporaneidad; y (3) evidenciar la necesidad de pensar la técnica de maneras que exceden a su tecnicidad. En la primera parte del trabajo: (1) se muestra, históricamente, la violencia aplicada sobre los cuerpos por medio de la construcción; (2) se expone y analiza, en tres niveles, la noción de «espacio de aparición» en el pensamiento de Hannah Arendt con el fin de demostrar que el espacio público es el espacio de lo político; y (3) se revisa la noción arendtiana de «espacio de aparición» mediante las críticas de Judith Butler respecto a la necesidad de contemplar la dimensión material que le es constitutiva. En la segunda parte del trabajo: (1) se presenta la estructura de lo sagrado que considera inherente, Giorgio Agamben, a la soberanía y a las cosas; (2) se da cuenta de las posiciones alternativas en el debate en torno al concepto de «dispositivo» para tratar de conocer los límites de tal noción; y (3) se expone la filosofía de la tecnología de Andrew Feenberg con la finalidad de identificar las diferentes concepciones alternativas de la tecnología y de introducir su noción de «código técnico» como el elemento ontológico de toda manifestación técnica. Finalmente, se apela al pensamiento de Jacques Derrida para: (1) mostrar la inviabilidad del desarrollo de una ontología, en contraste al de una fantología, de la «arqui- tectura hostil» con respecto a los propósitos de este estudio; y (2) entretejer las diferentes ideas presentadas en el trabajo, conformando el cuerpo de la fantología, a través de la «lógica del suplemento», las «teletecnologías» y la «lógica de lo indemne».[eng] This study aims to analyze, from different perspectives of contemporary continental philosophy, the problem of so-called “hostile architecture” — the instrumentalized violence through material environments in public space — so as to (1) manifest its inner structure and demonstrate the inadmissibility of conceiving “hostile architecture” as “defensive architecture”; (2) show all the problems it helps visualizing which are, es- sentially, contemporary technique’s problems; and (3) evince the emergency of thinking technique in ways surpassing its technicity. In the first part of the study: (1) it is shown, historically, the ways violence is applied upon bodies through construction; (2) it is explained and analyzed, in three levels, the notion of “space of appearance” in Hannah Arendt’s thought in order to demonstrate that public space is the space of the political; and (3) it is revised the Arendtian conceit of “space of appearance” by means of Judith Butler’s objections regarding the necessity of taking into account a material dimension that actually constitutes it. In the second part of the study: (1) it is presented the sacred structure which Giorgio Agamben considers inherent to sovereignty and things; (2) it is exposed the alternative stances in relation to the discussion around the notion of “apparatus” (dispositif) in order to recognize its limits; and (3) it is explained Andrew Feenberg’s philosophy of technology with the purpose of identifying the alternative understandings of technology and introducing his idea of “technical code” as the ontological element of any technical appearance. Finally, Jacques Derrida’s thought is invoked with the express intention of (1) showing the invalidity of an ontology, in contrast to a hauntology, of “hostile architecture” with respect to this study’s purposes; and (2) interweaving the different ideas presented throughout the research thanks to the “logic of the supplement”, “teletechnologies” and the “logic of the unscathed” so that a hauntology is the outcome

Electrodos transparentes para dispositivos optoelectrónicos basados en ZnO y óxido de grafeno

Memoria presentada para optar al grado de Doctor en Física por la Universidad Autónoma de Madrid.-- Tutora: Prof. Luisa E. Bausá[EN] The increasing interest in transparent and conducting materials is strongly linked to the development of applications as solar cells, portable electronics, displays or flexible electronics which are demanding better performances, increased processability and costs reduction. Flexible or large area devices require also adequate mechanical properties. In the present thesis Al doped ZnO films have been obtained by sputtering at RT obtaining an amorphous fraction up to 84%. Al is significantly incorporated to the crystalline grains upon annealing. The increase of carriers reduces the resistivity and increases the optical band gap by the Burstein-Moss effect. The amorphous character of the films and their excellent transparency are promising in flexible electronics. Graphene is a recently obtained 2D material which presents a broad range of properties (high carrier mobility, transparent, flexible, inert, mechanically resistant…) that would be able to change the current technology. Exfoliation achieved by chemical oxidation has important advantages but introduces oxygen based functional groups. These groups provide graphene oxide (GO) a wide set of applications but have to be eliminated for electrodes. The objectives are the fabrication of ultra-thin reduced-GO films with optimized compromise between conductivity and transparency using mild treatments and to perform fundamental studies about the reduction processes, stacking and morphology of the films and their connection with conductivity. The key parameters for graphene oxide thin films deposition have been optimized in order to obtain homogeneous and continuous ultra-thin films (2-10 layers). A new reduction strategy has been introduced reaching reduction levels not previously reported. The Raman spectra of GO films and powders are analyzed. No vibrations related to oxygen functional groups are observed while three new bands are assigned to defective graphene regions, non-regular C rings and C–H ending sp2 carbon chains or rings, which disappear when the C network is restored. Raman spectroscopy is used to follow the reduction and restoration of the graphitic lattice which depends on the characteristics of the starting oxide. The electrical conductivity has been optimized by combining chemical and soft thermal treatments. A linear correlation has been observed between the conductivity and the width of the defects D Raman peak width. The stacking of the GO flakes in few-layer films has been studied by synchrotron x-ray diffraction and AFM. The flakes mimic perfectly the substrate roughness. The fraction of the GO flakes that forms stacks not parallel to the substrate is only significant for thick drop-cast films but the interlayer distances are the same, 1nm. The most important disorder in the stacking of the large GO flakes occurs between 100 and 200 ºC by the ejection of the embedded water molecules and the distances are drastically decreased down to 0.38 nm at 510ºC. The large distances in chemically reduced few-layer films (0.76 nm) and their robustness against thermal annealing (weak distance decrease) is due to the folding of the edges of the flakes occurring upon the elimination of the functional groups. The central part of them remains extremely flat contrary to what occurs with thermal reduction. These structural defects induced by chemical and thermal reduction processes are very probably the most important limitations for electrical conductivity in reduced GO based transparent electrodes. Several strategies regarding hybridization of GO with Au nanoparticles were essayed. The best combination of conductivity and transparency was obtained for chemically reduced GO few-layer films with 0.5 nm of Au decreasing the resistance about 40%. The incorporation of Au nanoparticles in thermally reduced GO+Au films increases around 20 times the conductivity.[EN] El objetivo general de esta tesis es el desarrollo de nuevos electrodos transparentes para dispositivos optoelectrónicos. Los materiales aptos para su aplicación como electrodos transparentes deben presentar una alta transparencia en el espectro del visible y una alta conductividad. Recientemente con la aparición de la llamada electrónica flexible, también son requeridas propiedades mecánicas específicas. En las últimas décadas, las nuevas aplicaciones tales como dispositivos para emisión de luz, energía fotovoltaica o pantallas táctiles, por ejemplo, han exigido un gran esfuerzo en el desarrollo de los electrodos transparentes. El mercado está actualmente dominado por el ITO (In-Sn-O) y hay una gran actividad en la búsqueda de distintas alternativas. Los materiales conductores transparentes más estudiados son los llamados Óxidos Transparentes Conductores (TCO en sus siglas en inglés) basados en óxidos metálicos, principalmente de Sn, In, Zn y Cd, los cuales se pueden dopar o combinar para mejorar sus propiedades conductoras. El reto más reciente es la obtención de estos electrodos con las propiedades mecánicas adecuadas para su implementación en los dispositivos en electrónica flexible y en electrónica de gran área. Por tanto un objetivo primordial es obtener electrodos amorfos o nano-particulados manteniendo las propiedades ópticas y de transporte y, además, empleando temperaturas de síntesis o de depósito y de procesado suficientemente bajas para su compatibilidad con substratos flexibles. La irrupción del grafeno ha supuesto una apertura de posibilidades de desarrollo en el campo de la ciencia y tecnología de materiales. Específicamente, el campo de los electrodos transparentes, el grafeno supone el candidato ideal ya que su alta transmisión en el rango desde el UV hasta el MIR y la altísima movilidad de los portadores ofrecen la posibilidad de una mejora respecto al TCO por excelencia, el óxido de indio dopado con titanio (ITO). El principal obstáculo a vencer para la implementación del grafeno como electrodo transparente es la obtención a gran escala de grafeno de alta calidad. Para conseguir este objetivo existen diversas estrategias de síntesis.La exfoliación del grafito mediante oxidación y la posterior reducción del óxido de grafeno obtenido es un método extendido que aporta una gran facilidad de procesado y de implementación en dispositivos y, además, es escalable a nivel industrial. A pesar de ello, el proceso de reducción no es completo e implica la formación de defectos que lastran las propiedades originales del grafeno. En términos de investigación se está realizando un gran esfuerzo para minimizar los efectos del proceso oxidación-reducción y conseguir las propiedades de conducción y transparencia óptimas para su aplicación como electrodo transparente. Este trabajo se ha centrado por un lado en obtención de electrodos transparentes amorfos basados en óxido de zinc dopado con Al compatibles con la electrónica flexible y, por el otro, en el estudio y desarrollo de películas ultra-delgadas conductoras y transparentes basadas en óxido de grafeno. En este caso se empleó la vía química es decir partiendo de suspensiones de óxido de grafeno provenientes de la oxidación y exfoliación de grafito. Se obtuvieron las condiciones óptimas para la formación de películas continuas y homogéneas de pocas monocapas (2-10) y para su reducción. Se han estudiado y comparado los mecanismos de reducción química y térmica y se ha puesto de relieve la importancia del apilamiento de las monocapas de óxido de grafeno de las películas en sus propiedades. Desde el punto de vista tecnológico, se ha participado en la evaluación de las posibilidades de aplicación de una técnica de litografía que permite realizar motivos a escala micrométrica en un solo paso a las películas obtenidas, tanto de ZnO:Al como las basadas en óxido de grafeno. Se emplearon técnicas físicas de depósito, en particular “sputtering” asistido por magnetrón, para las películas de óxidos y metales mientras que para las películas de materiales relacionados con el grafeno se empleó la técnica de “spin coating” a partir de suspensiones. Se optimizaron los parámetros específicos de cada técnica de depósito para la obtención de los distintos materiales. Se emplearon diversas técnicas para la caracterización estructural y morfológica: difracción y reflectividad de rayos X, microscopía de fuerzas atómicas, microscopía óptica y elipsometría. La caracterización óptica, química y electrónica se realizó empleando espectroscopía Raman, de transmisión óptica y de rayos X (XPS). Para las medidas de conductividad eléctrica se puso a punto un sistema de micro-posicionadores que permite realizar medidas en contactos y áreas de decenas de micras.Beca/contrato FPI Ministero Economía y competitividadPeer reviewe

Valor de marcadores clínicos, bioquímicos y ecográficos tridimensionales para la predicción de la fetopatía diabética

Tesis doctoral inédita leída enn la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Medicina, Departamento de Obstetricia y Ginecología. Fecha de lectura: 28-05-201

Analysis of planetary spacecraft images with SPICE

Spacecraft images are an invaluable source of information in Planetary Science. However, they must be processed and the initial stage is to navigate them, i.e., determine the longitude and latitude coordinates of each pixel on the image plane. The main goal of the present work is to develop an open-source tool to do so. It will be independent of proprietary software and implemented in a widely used language (Java, Python). It will be able to analyse planetary images taken by different spacecraft, such as New Horizons, Cassini or Voyager, with minimal user intervention. Here we present the first steps of the process illustrating the techniques to navigate an image of an ellipsoidal body, obtained from mission kernels using NASA Jet Propulsion Laboratory SPICE library, considering that the attitude and position of the spacecraft are available; correct the camera attitude information; determine the image resolution for each pixel; and combine different images of a body to generate mosaics with high resolutio