Flipped Laboratorio clínico y biomédico

La propuesta de innovación educativa Flipped laboratorio clínico y biomédico aplica la metodología de aula invertida a las prácticas de laboratorio. Su aplicación ha supuesto un cambio en la manera de enseñar del docente, obteniendo mejoras en el aprendizaje de los alumnos, permitiendo un mayor aprovechamiento del tiempo en las sesiones experimentales y aumentando el control del grupo. En el desarrollo de la propuesta se describe el uso de videos explicativos de corta duración y la introducción de preguntas en los mismos para el trabajo más profundo de los contenidos teóricos relacionados con la práctica de laboratorio que se va a realizar. De este modo, se ha invertido la forma tradicional de entender la clase, transfiriendo los conceptos ligados a la explicación de contenidos al entorno fuera del aula. El trabajo previo realizado por parte de los alumnos les confiere capacidad de reflexión y favorece el aprendizaje autónomo del alumno. Finalmente, su puesta en práctica ha servido para afrontar nuevos retos de la profesión docente y necesidades de la sociedad actual derivadas de los protocolos COVID. Ha supuesto un análisis del contexto que rodea y condiciona el desempeño docente, así como una contribución en las actividades desarrollas en el centro, a través de la introducción de las TAC en la preparación previa de las prácticas de laboratorio y de la adaptación de la docencia a la situación de semipresencialidad.<br /

Análisis transcripcional de la expresión de genes implicados en la síntesis de la cianotoxina microcistina como respuesta a lindano

El incremento del impacto humano sobre las aguas de nuestro planeta, está modificando fuertemente la disponibilidad de agua de calidad para amplios grupos de la población mundial. Las cianobacterias del fitoplancton juegan un papel muy relevante en la preservación de la calidad de las aguas (degradación de compuestos, reciclado de nutrientes…) pero además, algunos grupos de estos organismos pueden producir toxinas que provocan serios problemas se salud pública y ambiental. Las numerosas actividades humanas desarrolladas en las cuencas fluviales desde la Revolución Industrial, además de reducir la cantidad del caudal circulante de nuestros ríos, provocan la llegada de numerosos contaminantes que provocan severas alteraciones de la ecología de los ríos. Estos cambios afectan especialmente al fitoplancton, biofilms y bacterias. El objetivo de este trabajo ha sido estudiar el posible impacto de un pesticida, el lindano, sobre la producción de una de las cianotoxinas más ubicuas y abundantes, la microcistina. Para ello, se estudiaron los cambios inducidos por el pesticida en los niveles de RNA mensajero de genes responsables de la síntesis de la microcistina, operon mcy, genes reguladores de este operon y niveles de toxina producidos. El método utilizado para llevar a cabo este estudio fue la RT-PCR semicuantitativa por la que se cuantificó la expresión de los transcritos de los genes en diferentes condiciones, comparándolo con una muestra control. Como gen de referencia se utilizó el gen rrs. La cantidad de microcistina producida se determinó por el ensayo de inhibición de la proteín fosfatasa 2A. Con este estudio se pretende aportar datos que ayuden a poner en claro los efectos ocasionados por los lixiviados de lindano (que se producen periódicamente en los vertederos en que se depositaron los residuos de fabricación de este pesticida) en la población de cianobacterias y en la toxicidad de los blooms

Estudio de la homeostasis de Fe y Mn en plantas mediante aproximaciones proteómicas

El Fe y el Mn están clasificados como micronutrientes que participan en funciones esenciales para el desarrollo y crecimiento de las plantas. El organismo no puede crecer sin un suministro adecuado de estos metales, pero por otro lado, si los niveles de exposición son demasiado elevados pueden resultar potencialmente tóxicos. El rango de concentraciones considerado fisiológico para los metales esenciales es muy estrecho y varía en función de la especie, el tejido y las condiciones de crecimiento. El conjunto de mecanismos implicados en el mantenimiento de los niveles adecuados de estos nutrientes es lo que se conoce como homeostasis. Desde un punto de vista fisiológico, la homeostasis de metales requiere la coordinación a nivel de toda la planta de los mecanismos de adquisición en la raíz, translocación a la parte aérea, almacenamiento y su posterior removilización a órganos sumidero. En la regulación de la homeostasis el sistema vascular juega un papel fundamental puesto que participa en la traslocación via xilema, en la removilización via floema y en la distribución y almacenamiento via apoplasto. Cuando este equilibrio se pierde, se producen pérdidas en la productividad causadas por disminuciones tanto en rendimiento como en la calidad de los cultivos que conllevan un alto impacto económico al generar productos con menor valor comercial y nutricional e incrementa los costes en el manejo del cultivo. La disponibilidad de ambos metales en la corteza terrestre depende del pH y las características redox del suelo, de forma que cuando el pH del suelo es elevado ambos metales se encuentran en formas con niveles de solubilidad mínimos que resultan difícilmente asimilables por las plantas. El 30% de los suelos cultivables presentan un pH elevado, indicando que la deficiencia de de estos metales resulta uno de los factores limitantes en el área mediterránea, en cultivos en el centro de Asia, el medio oeste de estados unidos o el sur de Australia. Por otro lado, en el caso del Mn, la cantidad del metal asimilable por las plantas aumenta considerablemente conforme el pH disminuye, de forma que en suelos con pH ácido puede llegar a resultar tóxico. Las actividades antropogénicas, como las actividades mineras y los residuos de incineración o de procesos industriales, han provocado el enriquecimiento en metales del medio ambiente, originándose una acumulación de 100 a 1.000 veces más alta en relación con su proporción natural en la corteza terrestre. La toxicidad de Mn supone un problema agronómico cada vez más común y es prevalentes en zonas del norte de Europa y Asia, el norte de EEUU y Canadá, gran parte de sudamérica o en algunas zonas de Australia. Aunque la información de la homeostasis en metales ha aumentado en los últimos años, todavía hay muchos interrogantes al respecto. Por ello, la proteómica puede resultar una herramienta muy útil a la hora de identificar y caracterizar nuevas proteínas que participan en la homeostasis de metales. El estrés por Fe ha sido más estudiado desde un punto de vista proteómico que el estrés por Mn. Los primeros estudios sobre Fe fueron en tejidos vegetales completos como la raíz y las hojas, y aún hoy en día los trabajos en estos tejidos son mayoritarios. En el caso del Mn, los trabajos publicados hasta el momento a nivel de proteoma se han centrado en plantas con características hiperacumuladoras o en estudios en hoja. Sin embargo, el análisis de subproteomas, entre los que se incluyen los fluidos de la planta, que resultan cruciales para el entendimiento de la homeostasis de estos metales, resultan todavía limitados. Con estos antecedentes el objetivo general de esta Tesis Doctoral ha sido incrementar el conocimiento existente acerca de los efectos que causan las deficiencias de Fe y Mn y la toxicidad por Mn en los proteomas vegetales implicados en la absorción (raíz) y el transporte (savias de xilema y floema y fluido apoplástico) de estos nutrientes mediante la aplicación de aproximaciones proteómicas. El uso de la proteómica diferencial en estos estreses y subproteomas puede proporcionar información sobre los procesos de adaptación de las plantas, así como apuntar hacia posibles estrategias para combatirlos. Además, el uso de técnicas de proteómica clásicas (2-DE) y avanzadas (“shotgun proteomics”) permite llevar a cabo la comparación entre técnicas y establecer las ventajas y limitaciones de ambas en el análisis de estos proteomas.<br /

Fucosyltransferase-specific inhibitionvianext generation of fucose mimetics

The ability to custom-modify cell surface glycans holds great promise for treatment of a variety of diseases. We propose a glycomimetic ofl-fucose that markedly inhibits the creation of sLeby FTVI and FTVII, but has no effect on creation of Leby FTIX. Our findings thus indicate that selective suppression of sLex display can be achieved, and STD-NMR studies surprisingly reveal that the mimetic does not compete with GDP-fucose at the enzymatic binding site

Influence of renal dysfunction on the differential behaviour of procalcitonin for the diagnosis of postoperative infection in cardiac surgery

Producción CientíficaBackground: procalcitonin is a valuable marker in the diagnosis of bacterial infections; however, the impairment of renal function can influence its diagnostic precision. The objective of this study is to evaluate the differential behaviour of procalcitonin, as well as its usefulness in the diagnosis of postoperative pulmonary infection after cardiac surgery, depending on the presence or absence of impaired renal function. Materials and methods: A total of 805 adult patients undergoing cardiac surgery with extracorporeal circulation (CBP) were prospectively recruited, comparing the behaviour of biomarkers between the groups with and without postoperative pneumonia and according to the presence or absence of renal dysfunction. Results: Pulmonary infection was diagnosed in 42 patients (5.21%). In total, 228 patients (28.32%) presented postoperative renal dysfunction. Procalcitonin was significantly higher in infected patients, even in the presence of renal dysfunction. The optimal procalcitonin threshold differed markedly in patients with renal dysfunction compared to patients without renal dysfunction (1 vs. 0.78 ng/mL p < 0.05). The diagnostic accuracy of procalcitonin increased significantly when the procalcitonin threshold was adapted to renal function. Conclusions: Procalcitonin is an accurate marker of postoperative infection in cardiac surgery, even in the presence of renal dysfunction. Renal function is an important determinant of procalcitonin levels and, therefore, its diagnostic thresholds must be adapted in the presence of renal dysfunction.Instituto de Salud Carlos III - (grant COV20/00491, PI18/01238, CIBERINFEC CB21/13/00051)Junta de Castilla y León - (grant VA321P18, GRS 1922/A/19, GRS 2057/A/19)Junta de Castilla y León, Consejería de Educación - (grant VA256P20)Fundación Ramón Areces - (grant CIVP19A5953)Instituto de Salud Carlos III y Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER)/Fondo Social Europeo - (grant CM20/00138

Thermal Liquid Biopsy (TLB) Focused on Benign and Premalignant Pancreatic Cyst Diagnosis

19 pags., 7 figs., 2 tabs. -- This article belongs to the Special Issue Gastrointestinal Cancers and Personalized MedicineBackground: Current efforts in the identification of new biomarkers are directed towards an accurate differentiation between benign and premalignant cysts. Thermal Liquid Biopsy (TLB) has been previously applied to inflammatory and tumor diseases and could offer an interesting point of view in this type of pathology. Methods: In this work, twenty patients (12 males and 8 females, average ages 62) diagnosed with a pancreatic cyst benign (10) and premalignant (10) cyst lesions were recruited, and biological samples were obtained during the endoscopic ultrasonography procedure. Results: Proteomic content of cyst liquid samples was studied and several common proteins in the different groups were identified. TLB cyst liquid profiles reflected protein content. Also, TLB serum score was able to discriminate between healthy and cysts patients (71% sensitivity and 98% specificity) and between benign and premalignant cysts (75% sensitivity and 67% specificity). Conclusions: TLB analysis of plasmatic serum sample, a quick, simple and non-invasive technique that can be easily implemented, reports valuable information on the observed pancreatic lesion. These preliminary results set the basis for a larger study to refine TLB serum score and move closer to the clinical application of TLB providing useful information to the gastroenterologist during patient diagnosis.This research was funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness and European ERDF Funds (MCIU/AEI/FEDER, EU) (BFU2016-78232-P to A.V.C.); Projects funded by Instituto de Salud Carlos III and co-funded by European Union (ESF, ”Investing in your future”): “PI15/00663 (FIS project to O.A)”, “PI18/00349 (FIS project to O.A. and Contract to LC)”, “FI19/00146 (PFIS contract for SHD)”, “CPII13/00017 (Miguel Servet Program to OA)”; Diputación General de Aragón (Protein Targets and Bioactive Compounds Group E45_17R to A.V.C. and Digestive Pathology Group B25_17R to O.A.); and the Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Hepáticas y Digestivas (CIBERehd).Peer reviewe

Effects of Fe deficiency on the protein profiles and lignin composition of stem tissues from Medicago truncatula in absence or presence of calcium carbonate

12 Pags.- 2 Tabls.- 5 Figs.- Supp. Data.Iron deficiency is a yield-limiting factor with major implications for crop production, especially in soils with high CaCO3. Because stems are essential for the delivery of nutrients to the shoots, the aim of this work was to study the effects of Fe deficiency on the stem proteome of Medicago truncatula. Two-dimensional electrophoresis separation of stem protein extracts resolved 276 consistent spots in the whole experiment. Iron deficiency in absence or presence of CaCO3 caused significant changes in relative abundance in 10 and 31 spots, respectively, and 80% of them were identified by mass spectrometry. Overall results indicate that Fe deficiency by itself has a mild effect on the stem proteome, whereas Fe deficiency in the presence of CaCO3 has a stronger impact and causes changes in a larger number of proteins, including increases in stress and protein metabolism related proteins not observed in the absence of CaCO3. Both treatments resulted in increases in cell wall related proteins, which were more intense in the presence of CaCO3. The increases induced by Fe-deficiency in the lignin per protein ratio and changes in the lignin monomer composition, assessed by pyrolysis-gas chromatography–mass spectrometry and microscopy, respectively, further support the existence of cell wall alterations. Biological significance: In spite of being essential for the delivery of nutrients to the shoots, our knowledge of stem responses to nutrient deficiencies is very limited. The present work applies 2-DE techniques to unravel the response of this understudied tissue to Fe deficiency. Proteomics data, complemented with mineral, lignin and microscopy analyses, indicate that stems respond to Fe deficiency by increasing stress and defense related proteins, probably in response of mineral and osmotic unbalances, and eliciting significant changes in cell wall composition. The changes observed are likely to ultimately affect solute transport and distribution to the leaves.Work supported by the Spanish Ministry of Science and Competitiveness (MINECO; projects AGL2012-31988, AGL2011-25379 and AGL2013-42175-R, co-financed by FEDER), the Aragón Government (group A03), and the US Department of Agriculture, Agricultural Research Service (under Agreement number 58-6250-0-008 to MAG). Support was obtained by contracts I3P-CSIC (JRC), FPI-MINECO (GL and LC-L), JAE-PRE-CSIC (EG-C) and JAE-DOC-CSIC (JR), co-financed by the European Social Fund.Peer reviewe

γ-Lindane Increases Microcystin Synthesis in Microcystis aeruginosa PCC7806

HCH factories, and the waste dumpsites associated to its production, have become a global environmental concern, and their runoff could pollute ground and surface waters with high levels of the pollutant. In this study, the influence of lindane (γ-HCH) on microcystin production has been investigated in Microcystis aeruginosa PCC7806. This toxic cyanobacterium is highly tolerant to γ-lindane (20 mg/L), and produces more toxin (microcystin) in the presence of the pollutant. Microcystis degrades γ-lindane and presence of γ-lindane induces genes involved in its own degradation (nirA). RT-PCRsq has been used to monitor changes in levels of transcripts encoded by the mcy operon (mcyD, mcyH and mcyJ), responsible for the microcystin synthesis machinery, as well as other genes involved in its transcriptional regulation, such as ntcA and fur family members. The presence of lindane in the culture media induces mcyD expression, as well as ntcA gene transcription, while other genes, such as mcyH, (putative ABC transporter), are downregulated. The amount of microcystin found in the cells and the culture media is higher when M. aeruginosa is treated with γ-lindane than in control cells. The results suggest that in a lindane polluted environment, Microcystis toxic strains may enhance their microcystin synthesis

Estudio de la homeostasis de Fe y Mn en plantas mediante aproximaciones proteómicas

295 Pags.- Figs.- Tabls. Tesis presentada para optar al grado de Doctor por la Universidad de Zaragoza. Creative Commons License Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0).El objetivo general de esta Tesis Doctoral es incrementar el conocimiento existente acerca de los efectos que causan las deficiencias de Fe y Mn y la toxicidad por Mn en los proteomas vegetales implicados en la absorción y el transporte de estos nutrientes. Se pretende dibujar, con un enfoque proteómico, un mapa general de las alteraciones metabólicas producidas por ambos estreses nutricionales en las plantas. El estudio de estos procesos permitirá incrementar el conocimiento existente sobre la homeostasis de estos metales y así asentar las bases para mejorar la calidad y productividad de los cultivos, elaborar posibles estrategias de fitoremediación y desarrollar fertilizantes eficientes y respetuosos con el medio ambiente.Se plantean los siguientes objetivos específicos: 1. Describir la categorización funcional de los perfiles proteicos de los tres fluidos principales en plantas, fluido apoplástico y las savias de xilema y floema, considerando los estudios proteómicos recientemente publicados. 2. Caracterizar, usando técnicas de 2-DE, los perfiles proteicos del fluido apoplástico de remolacha (Beta vulgaris), tanto en plantas control como afectadas por deficiencia de Fe y, en las mismas plantas, tras el suministro de Fe a las raíces. 3. Caracterizar, mediante técnicas de “shotgun proteomics”, los cambios inducidos por las deficiencias de Fe y Mn en el perfil proteico de la savia de xilema de plantas de tomate (Solanum lycopersicum). 4. Caracterizar, mediante técnicas de 2-DE y “shotgun proteomics”, los efectos de la toxicidad de Mn sobre los perfiles proteicos de la raíz y de la savia de xilema de plantas de tomate (Solanum lycopersicum).Los trabajos incluidos en esta Tesis Doctoral han sido financiados por los proyectos de investigación AGL2012-31988, AGL2013-42175-R y AGL2016-75226-R del Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO), co-financiados con FEDER, y el Grupo Consolidado A03 de la Diputación General de Aragón. La Tesis de Laura Ceballos Laita ha sido financiada por una beca-contrato FPI del MINECO.Se plantean los siguientes objetivos específicos: 1. Describir la categorización funcional de los perfiles proteicos de los tres fluidos principales en plantas, fluido apoplástico y las savias de xilema y floema, considerando los estudios proteómicos recientemente publicados. 2. Caracterizar, usando técnicas de 2-DE, los perfiles proteicos del fluido apoplástico de remolacha (Beta vulgaris), tanto en plantas control como afectadas por deficiencia de Fe y, en las mismas plantas, tras el suministro de Fe a las raíces. 3. Caracterizar, mediante técnicas de “shotgun proteomics”, los cambios inducidos por las deficiencias de Fe y Mn en el perfil proteico de la savia de xilema de plantas de tomate (Solanum lycopersicum). 4. Caracterizar, mediante técnicas de 2-DE y “shotgun proteomics”, los efectos de la toxicidad de Mn sobre los perfiles proteicos de la raíz y de la savia de xilema de plantas de tomate (Solanum lycopersicum).Peer reviewe

Structural stability of SARS-CoV-2 3CLpro and identification of quercetin as an inhibitor by experimental screening

The global health emergency generated by coronavirus disease 2019 (COVID-19) has prompted the search for preventive and therapeutic treatments for its pathogen, the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). There are many potential targets for drug discovery and development to tackle this disease. One of these targets is the main protease, Mpro or 3CLpro, which is highly conserved among coronaviruses. 3CLpro is an essential player in the viral replication cycle, processing the large viral polyproteins and rendering the individual proteins functional. We report a biophysical characterization of the structural stability and the catalytic activity of 3CLpro from SARS-CoV-2, from which a suitable experimental in vitro molecular screening procedure has been designed. By screening of a small chemical library consisting of about 150 compounds, the natural product quercetin was identified as reasonably potent inhibitor of SARS-CoV-2 3CLpro (Ki ~ 7 μM). Quercetin could be shown to interact with 3CLpro using biophysical techniques and bind to the active site in molecular simulations. Quercetin, with well-known pharmacokinetic and ADMET properties, can be considered as a good candidate for further optimization and development, or repositioned for COVID-19 therapeutic treatment.This work was supported by Fundación hna; Miguel Servet Program from Instituto de Salud Carlos III (CPII13/00017 to O.A.); Fondo de Investigaciones Sanitarias from Instituto de Salud Carlos III, and European Union (ERDF/ESF, ‘Investing in your future’) (PI18/00343 to O.A. and a FIS Research Contract to L.C.L.); Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (BFU2016-78232-P to A.V.C. and SAF2017-83265-R to H.T.R.); Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities (FPI Predoctoral Research Contract BES-2017-080739 to D.O.A.); the Spanish National Research Council (CSIC, project 202020E079); Diputación General de Aragón (Predoctoral Research Contract 2019 to A.J.A., ‘Protein Targets and Bioactive Compounds Group’ E45_20R to A.V.C., ‘Digestive Pathology Group’ B25_20R to O.A.); Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Hepáticas y Digestivas (CIBERehd). The proteomic analysis was performed in the Proteomics Facility of The Spanish National Center for Biotechnology (CNB-CSIC) that belongs to ProteoRed, PRB3-ISCIII, supported by grant PT17/0019.Peer reviewe