Estudio de varios fármacos antiglaucomatosos sobre diversos aspectos morfológicos y funcionales del segmento anterior

INTRODUCCIÓN: La transparencia corneal es crítica para la función visual y claramente esta es una propiedad única de este tejido. Para mantener la claridad estromal es necesario un endotelio funcionalmente intacto, ya que este regula la hidratación cornea, y la presión intraestromal corneal (PIC) es de gran interés al estudiar los mecanismos responsables de mantener la hidratación corneal constante. Además distintos fármacos usados para el tratamiento del glaucoma pueden producir cambios en la córnea y en otras estructuras del segmento anterior. El objetivo de esta tesis es evaluar los efectos de varios fármacos antiglaucomatosos sobre algunas estructuras del segmento anterior, como la córnea y el complejo zónulo-cristaliniano, con este fin se han diseñado dos modelos, uno experimental, debido a su naturaleza invasiva, para medir la PIC y y para poder producir cambios en la presión intraocular (PIO), y otro modelo en humanos para medir cambios en la profundidad de la cámara anterior. MATERIAL Y MÉTODOS: Se sometió a tratamiento con dorzolamida, brimonidina y travoprost a ojos de conejo New Zealand y se midió la PIC. Además en el grupo tratado con travoprost se indujeron aumentos de la PIO y se evaluaron los cambios en la PIC y en el espesor corneal. En los humanos se estudió el efecto del latanoprost sobre la profundidad de la cámara anterior. RESULTADOS: Hallamos que la dorzolamida y la brimonidina, pero no el travoprost, modifican la PIC. Además, en los ojos tratados con travoprost los aumentos de PIO producen cambios en el espesor corneal central pero no en la PIC. En los humanos el tratamiento con latanoprost da lugar a disminuciones en la profundidad de la cámara anterior. DISCUSIÓN: Encontramos que el estroma corneal posee una presión negativa, que puede ser registrada mediante canulación. Además la dorzolamida tópica disminuye la presión negativa del estroma corneal de manera significativa, mientras que la brimonidina produce un retraso en el tiempo necesario para alcanzar en los minutos iniciales la presión negativa en el estroma corneal, esto sugiere que estos fármacos alteran la función endotelial. En los ojos tratados con travoprost los aumentos de la PIO inducen una disminución del espesor corneal y esto podría deberse a que los cambios biomecánicos inducidos por las prostaglandinas a nivel del colágeno y la matriz extracelular estromales podrían dar lugar a cambios en las respuestas mecánicas de la córnea. La PIC no se encuentra afectada por los aumentos de la PIO en este grupo de estudio. En el estudio realizado en humanos el tratamiento con latonoprost produce una disminución de la profundidad de cámara anterior significativa y esto podría reflejar los cambios inducidos por las prostaglandinas y las metaloproteinas en el complejo zónulo-cristaliniano. CONCLUSIONES: La PIC es un método válido para evaluar la función endotelial en los conejos y dicha función es alterada por la dorzolamida y la brimonidina, pero no por el travoprost. Además las córneas de conejos tratadas con travoprost muestran una respuesta biomecánica diferente ante los aumentos agudos de PIO que los ojos control. En los humanos el tratamiento con latanoprost durante un mes disminuye la profundidad de la cámara anterior

Estudio de varios fármacos antiglaucomatosos sobre diversos aspectos morfológicos y funcionales del segmento anterior

INTRODUCCIÓN: La transparencia corneal es crítica para la función visual y claramente esta es una propiedad única de este tejido. Para mantener la claridad estromal es necesario un endotelio funcionalmente intacto, ya que este regula la hidratación cornea, y la presión intraestromal corneal (PIC) es de gran interés al estudiar los mecanismos responsables de mantener la hidratación corneal constante. Además distintos fármacos usados para el tratamiento del glaucoma pueden producir cambios en la córnea y en otras estructuras del segmento anterior. El objetivo de esta tesis es evaluar los efectos de varios fármacos antiglaucomatosos sobre algunas estructuras del segmento anterior, como la córnea y el complejo zónulo-cristaliniano, con este fin se han diseñado dos modelos, uno experimental, debido a su naturaleza invasiva, para medir la PIC y y para poder producir cambios en la presión intraocular (PIO), y otro modelo en humanos para medir cambios en la profundidad de la cámara anterior. MATERIAL Y MÉTODOS: Se sometió a tratamiento con dorzolamida, brimonidina y travoprost a ojos de conejo New Zealand y se midió la PIC. Además en el grupo tratado con travoprost se indujeron aumentos de la PIO y se evaluaron los cambios en la PIC y en el espesor corneal. En los humanos se estudió el efecto del latanoprost sobre la profundidad de la cámara anterior. RESULTADOS: Hallamos que la dorzolamida y la brimonidina, pero no el travoprost, modifican la PIC. Además, en los ojos tratados con travoprost los aumentos de PIO producen cambios en el espesor corneal central pero no en la PIC. En los humanos el tratamiento con latanoprost da lugar a disminuciones en la profundidad de la cámara anterior. DISCUSIÓN: Encontramos que el estroma corneal posee una presión negativa, que puede ser registrada mediante canulación. Además la dorzolamida tópica disminuye la presión negativa del estroma corneal de manera significativa, mientras que la brimonidina produce un retraso en el tiempo necesario para alcanzar en los minutos iniciales la presión negativa en el estroma corneal, esto sugiere que estos fármacos alteran la función endotelial. En los ojos tratados con travoprost los aumentos de la PIO inducen una disminución del espesor corneal y esto podría deberse a que los cambios biomecánicos inducidos por las prostaglandinas a nivel del colágeno y la matriz extracelular estromales podrían dar lugar a cambios en las respuestas mecánicas de la córnea. La PIC no se encuentra afectada por los aumentos de la PIO en este grupo de estudio. En el estudio realizado en humanos el tratamiento con latonoprost produce una disminución de la profundidad de cámara anterior significativa y esto podría reflejar los cambios inducidos por las prostaglandinas y las metaloproteinas en el complejo zónulo-cristaliniano. CONCLUSIONES: La PIC es un método válido para evaluar la función endotelial en los conejos y dicha función es alterada por la dorzolamida y la brimonidina, pero no por el travoprost. Además las córneas de conejos tratadas con travoprost muestran una respuesta biomecánica diferente ante los aumentos agudos de PIO que los ojos control. En los humanos el tratamiento con latanoprost durante un mes disminuye la profundidad de la cámara anterior

Study of the role played by NfsA, NfsB nitroreductase and NemA flavin reductase from Escherichia coli in the conversion of ethyl 2-(2′-nitrophenoxy)acetate to 4-hydroxy-(2H)-1,4-benzoxazin-3(4H)-one (D-DIBOA), a benzohydroxamic acid with interesting biological properties

Benzohydroxamic acids, such as 4-hydroxy-(2H)- 1,4-benzoxazin-3(4H)-one (D-DIBOA), exhibit interesting herbicidal, fungicidal and bactericidal properties. Recently, the chemical synthesis of D-DIBOA has been simplified to only two steps. In a previous paper, we demonstrated that the second step could be replaced by a biotransformation using Escherichia coli to reduce the nitro group of the precursor, ethyl 2-(2′-nitrophenoxy)acetate and obtain D-DIBOA. The NfsA and NfsB nitroreductases and the NemA xenobiotic reductase of E. coli have the capacity to reduce one or two nitro groups from a wide variety of nitroaromatic compounds, which are similar to the precursor. By this reason, we hypothesised that these three enzymes could be involved in this biotransformation. We have analysed the biotransformation yield (BY) of mutant strains in which one, two or three of these genes were knocked out, showing that only in the double nfsA/nfsB and in the triple nfsA/nfsB/nemA mutants, the BY was 0%. These results suggested that NfsA and NfsB are responsible for the biotransformation in the tested conditions. To confirm this, the nfsA and nfsB open reading frames were cloned into the pBAD expression vector and transformed into the nfsA and nfsB single mutants, respectively. In both cases, the biotransformation capacity of the strains was recovered (6.09±0.06% as in the wild-type strain) and incremented considerably when NfsA and NfsB were overexpressed (40.33%±9.42% and 59.68%±2.0% respectively)

Identification of Enzymatic Bottlenecks for the Aerobic Production of Malate from Glycerol by the Systematic Gene Overexpression of Anaplerotic Enzymes in Escherichia coli

The biotechnological production of dicarboxylic acids (C4) from renewable carbon sources represents an attractive approach for the provision of these valuable compounds by green chemistry means. Glycerol has become a waste product of the biodiesel industry that serves as a highly reduced carbon source for some microorganisms. Escherichia coli is capable of consuming glycerol to produce succinate under anaerobic fermentation, but with the deletion of some tricarboxylic acid (TCA) cycle genes, it is also able to produce succinate and malate in aerobiosis. In this study, we investigate possible rate-limiting enzymes by overexpressing the C-feeding anaplerotic enzymes Ppc, MaeA, MaeB, and Pck in a mutant that lacks the succinate dehydrogenase (Sdh) enzyme. The overexpression of the TCA enzyme Mdh and the activation of the glyoxylate shunt was also examined. Using this unbiased approach, we found that phosphoenol pyruvate carboxylase (Ppc) overexpression enhances an oxidative pathway that leads to increasing succinate, while phosphoenol pyruvate carboxykinase (Pck) favors a more efficient reductive branch that produces mainly malate, at 57.5% of the theoretical maximum molar yield. The optimization of the culture medium revealed the importance of bicarbonate and pH in the production of malate. An additional mutation of the ppc gene highlights its central role in growth and C4 production

Optimization of the Biocatalysis for D-DIBOA Synthesis Using a Quick and Sensitive New Spectrophotometric Quantification Method

D-DIBOA (4-hydroxy-(2H)-1,4-benzoxazin-3-(4H)-one) is an allelopathic-derived compound with interesting herbicidal, fungicidal, and insecticide properties whose production has been successfully achieved by biocatalysis using a genetically engineered Escherichia coli strain. However, improvement and scaling-up of this process are hampered by the current methodology for D-DIBOA quantification, which is based on high-performance liquid chromatographic (HPLC), a time-consuming technique that requires expensive equipment and the use of environmentally unsafe solvents. In this work, we established and validated a rapid, simple, and sensitive spectrophotometric method for the quantification of the D-DIBOA produced by whole-cell biocatalysis, with limits of detection and quantification of 0.0165 and 0.0501 mu mol center dot mL(-1) respectively. This analysis takes place in only a few seconds and can be carried out using 100 mu L of the sample in a microtiter plate reader. We performed several whole-cell biocatalysis strategies to optimize the process by monitoring D-DIBOA production every hour to keep control of both precursor and D-DIBOA concentrations in the bioreactor. These experiments allowed increasing the D-DIBOA production from the previously reported 5.01 mM up to 7.17 mM (43% increase). This methodology will facilitate processes such as the optimization of the biocatalyst, the scaling up, and the downstream purification

A systematic analysis of TCA Escherichia coli mutants reveals suitable genetic backgrounds for enhanced hydrogen and ethanol production using glycerol as main carbon source

Biodiesel has emerged as an environmentally friendly alternative to fossil fuels; however, the low price of glycerol feed-stocks generated from the biodiesel industry has become a burden to this industry. A feasible alternative is the microbial biotransformation of waste glycerol to hydrogen and ethanol. Escherichia coli, a microorganism commonly used for metabolic engineering, is able to biotransform glycerol into these products. Nevertheless, the wild type strain yields can be improved by rewiring the carbon flux to the desired products by genetic engineering. Due to the importance of the central carbon metabolism in hydrogen and ethanol synthesis, E. coli single null mutant strains for enzymes of the TCA cycle and other related reactions were studied in this work. These strains were grown anaerobically in a glycerol-based medium and the concentrations of ethanol, glycerol, succinate and hydrogen were analysed by HPLC and GC. It was found that the reductive branch is the more relevant pathway for the aim of this work, with malate playing a central role. It was also found that the putative C4-transporter dcuD mutant improved the target product yields. These results will contribute to reveal novel metabolic engineering strategies for improving hydrogen and ethanol production by E. coli

El derecho a la identidad en las personas con discapacidad en el contexto ecuatoriano

El Banco mundial en una investigación realizada a gran escala determinó que, mil millones de personas en el mundo, no cuentan con un documento de identidad y que, en Ecuador, un aproximado de cuatrocientas dieciséis mil personas no cuenta con el registro y cedulación de nacimiento. Siendo así, un proceso complicado cuando la persona es mayor de edad, debido a que la Ley Orgánica de Gestión de la Identidad y Datos Civiles prevé que este procedimiento se realizará mediante un proceso judicial, complicándose aún más al ser el accionante una persona con discapacidad intelectual, debido a que los impedimentos cognitivos no le permiten tener la capacidad jurídica para representarse, ni delegar a quien le represente de forma legal, provocando así un estancamiento del proceso. De ahí que el objetivo de esta investigación fue evidenciar mediante los métodos de recolección de datos, la vulnerabilidad del derecho a la identidad de las personas con discapacidad intelectual y determinar la institución estatal a cargo de la representación legal de dichas personas. Se emplearon métodos empíricos, técnicas como la encuesta, la entrevista y entre otros fueron los que determinaron la vulneración del derecho a la identidad de las personas con discapacidad, y mediante la entrevista se concluyó que la defensoría del pueblo debería ser quien represente legalmente a quienes no gocen de capacidad jurídica en un proceso judicial de inscripción tardía (personas con discapacidad intelectual), siendo así, las conclusiones del presente trabajo investigativo.

Automatable downstream purification of the benzohydroxamic acid D-DIBOA from a biocatalytic synthesis

Herbicides play a vital role in agriculture, contributing to increased crop productivity by minimizing weed growth, but their low degradability presents a threat to the environment and human health. Allelochemicals, such as DIBOA (2,4-dihydroxy-(2H)-1,4-benzoxazin-3(4 H)-one), are secondary metabolites released by certain plants that affect the survival or growth of other organisms. Although these metabolites have an attractive po-tential for use as herbicides, their low natural production is a critical hurdle. Previously, the synthesis of the biologically active analog D-DIBOA (4-hydroxy-(2H)-1,4-benzoxazin-3(4H)-one) was achieved, using an engi-neered E. coli strain as a whole-cell biocatalyst, capable of transforming a precursor compound into D-DIBOA and exporting it into the culture medium, although it cannot be directly applied to crops. Here a chromatographic method to purify D-DIBOA from this cell culture medium without producing organic solvent wastes is described. The purification of D-DIBOA from a filtered culture medium to the pure compound could also be automated. Biological tests with the purified compound on weed models showed that it has virtually the same activity than the chemically synthesized D-DIBOA

Measurement of the Intraocular Pressure Elevation During Laser-Assisted In Situ Keratomileusis Flap Creation Using a Femtosecond Laser Platform

Purpose: The purpose of this study was to measure the intraocular pressure (IOP) elevation during laser assisted in situ keratomileusis (LASIK) flap creation using the WaveLight FS200 femtosecond (FS) laser platform. Methods: We conducted an ex vivo experimental study in an animal model. The WaveLight FS200 FS laser platform was used to perform the corneal LASIK flap in freshly enucleated porcine eyes. We measured the changes in IOP from the application of the suction ring (suctioning phase) through the creation of the lamellar corneal flap (cutting phase). The IOP was recorded using a manometric technique with direct cannulation to the anterior chamber. Results: Nine freshly enucleated porcine eyes were included in the study. The mean baseline IOP before the procedure was 20.33 ± 5.9 mm Hg. The mean IOP increase over baseline IOP was 32.33 ± 11.3 mm Hg at the suctioning phase, and 38.22 ± 11.3 mm Hg at the cutting phase. The total surgical time needed to complete the procedure was 29.5 ± 4.4 seconds. Conclusions: The WaveLight FS200 FS laser platform produces a low to moderate increase in IOP during LASIK flap creation. Translational Relevance: The WaveLight FS200 is a safe FS laser platform because it induces a low to moderate IOP increase during LASIK flap creation

Effect of Acute Increases of Intraocular Pressure on Corneal Pachymetry in Eyes Treated with Travoprost: An Animal Study

Purpose: To evaluate "in vivo" the effect of topical travoprost on the central corneal thickness (CCT) of rabbit eyes, and the changes in the CCT after acute increases of intraocular pressure (IOP) in these eyes. Materials and Methods: This is an interventional, prospective, case-control, masked study. Topical travoprost was applied once daily for one month to the right eye of six New Zealand male rabbits, the left eye of each animal served as control. The baseline CCT and IOP were measured under general anesthesia. After the IOP was stabilized at 15 and 30 mmHg, as registered by direct cannulation of the anterior chamber, CCT measurements were measured again at both pressure levels. Results: The baseline CCT was thicker in eyes previously treated with travoprost (study group) than in control eyes (p < 0.01). The CCT decreased in both groups when IOP was raised to 15 and 30 mmHg, and there were no statistically significant difference in absolute CCT values between study and control eyes at any of the IOP levels (p == 0.5). However, the amount of CCT decrease from baseline values was greater in eyes previously treated with travoprost (study group) than in control ones, at both 15 and 30 mmHg IOP levels (p == 0.01 and 0.02, respectively). Conclusions: Rabbit corneas treated with topical travoprost show a different strain response to acute increases in IOP than control eyes.1.280 JCR (2011) Q3, 34/58 Ophthalmolog