The general objective of this dissertation is to study breast cancer screening and specifically social inequalities by social class and country of origin and its relationship with decreasing mortality. Therefore, four different studies have been done: three with quantitative methodology and one with qualitative. According to the quasi-experimental study, breast cancer mortality decreased in Barcelona before the introduction of the population screening program, but this reduction is more marked after its introduction. According to data from the Spanish National Health Survey in 2006, there are inequalities in the rate of breast cancer screening according to country of origin and social class. According to two studies conducted in Barcelona, immigrant women from low-income countries are less aware, and hence do less, early detection practices, as they have other priorities and perceive more barriers and taboos. Chinese women are the immigrants who present more differences with native women, followed by Maghribian and Philippine women. Place of origin, social class and migration process are key factors in preventive practices. In conclusion, it is necessary to encourage access to preventive screening practices for all women and also to undertake specific actions directed at the most vulnerable groups, taking into account any socio-cultural factors that influence the use of preventive practices. / L’objectiu general d’aquesta tesi és estudiar el cribratge de càncer de mama i en concret les desigualtats socials per classe social i país d’origen, així com la seva relació amb la disminució de la mortalitat. En conseqüència, s’han realitzat quatre estudis diferents: tres de metodologia quantitativa i un de qualitativa. Segons l’estudi quasi-experimental, la mortalitat per càncer de mama a Barcelona disminueix des d’abans de la introducció del programa poblacional de cribatge, però aquesta reducció és més accentuada desprès de la seva introducció. En base a l’Enquesta Nacional de Salut de l’Estat Espanyol de l’any 2006, existeixen desigualtats en la realització de mamografies periòdiques segons país d’origen i classe social. Segons els dos estudis realitzats a Barcelona, les dones immigrades procedents de països de renda baixa coneixen i realitzen menys les pràctiques de detecció precoç, ja que tenen altres prioritats i perceben més barreres i tabús. Les dones xineses són les que presenten més diferències amb les dones autòctones, seguides de les magribines i les filipines. El lloc d’origen, la classe social i el procés migratori són factors claus en les practiques preventives. En conclusió, és necessari afavorir l’accés a les pràctiques preventives a totes les dones i també realitzar accions específiques dirigides als grups més vulnerables sense deixar de tenir en compte els factors socioculturals que influeixen en les pràctiques preventives de les dones.

In the intestinal epithelium, Wnt signaling drives the expression of the genes encoding tyrosine kinase receptors EphB2 and EphB3 and represses the expression of their membrane-tethered ligands, ephrin-Bs. Eph-ephrin interactions result in cellular repulsion and are involved in boundary formation. The project of this thesis is to understand the mechanism by which EphB−ephrin-B signals restrict cell positioning of cell types (cell sorting) in the normal intestinal epithelium and suppress colorectal cancer (CRC) progression beyond the earliest stages. We have demonstrated that at the onset of CRC EphB receptors impair the expansion of tumor cells through a mechanism dependent on E-cadherin–mediated adhesion. We show that EphB-mediated compartmentalization restricts the spreading of EphB+ tumor cells into ephrin-B1+ territories in vitro and in vivo. Our results indicate that CRC cells must silence EphB expression to avoid repulsive interactions imposed by normal ephrin-B1+ intestinal cells at the onset of tumorigenesis. We have discovered that cell sorting is the outcome of two integrated mechanisms: cell contraction/repulsion and differential cell adhesion. The latter is the driving force to induce EphB/ephrin-B−mediated cell compartmentalization. We have developed in vitro models to analyze the mechanisms that induce E-cadherin remodeling upon EphB activation. We found RhoA, p120-catenin and the metalloproteinase ADAM10 as downstream effectors of EphB signaling involved in the control of cell sorting in CRC cells. / A l'epiteli intestinal, la ruta de senyalització Wnt indueix l'expressió dels gens que codifiquen per als receptors tirosina kinasa EphB2 i EphB3 i reprimeixen la dels seus lligands transmembrana, efrines de tipus B. Les interaccions Eph-efrina causen repulsió cel·lular i estan implicades en la formació de fronteres entre compartiments. La finalitat d'aquesta tesi és entendre el mecanisme pel qual la senyalització per EphB−efrina-B restringeix el posicionament dels diferents tipus cel·lulars a l'epiteli intestinal normal i suprimeix la progressió del càncer colorectal (CRC) en els primer estadis. Hem demostrat que, a l’inici del CRC, els receptors EphB restringeixen l'expansió de les cèl·lules tumorals a través d'un mecanisme depenent d'adhesió intercel·lular a través d’E-cadherina. En aquest treball es mostra in vitro i in vivo que la compartimentalització mitjançada per la senyalització dels receptors EphB restringeix l’invasió de les cèl·lules tumorals EphB+ als territoris efrina-B+. Aquests resultats indiquen que les cèl·lules de CRC han de silenciar l’expressió d'EphB per evitar les interaccions repulsives imposades per les cèl·lules intestinals normals efrina-B+ circumdants al començament del procés de tumorigènesi. Hem pogut discernir que el reordenament cel·lular per senyals EphB−efrina-B és el resultat de dos mecanismes integrats: la contracció/repulsió intercel·lular i l’adhesió diferencial entre diferents poblacions cel·lulars. Aquesta última és la força principal que condueix a la compartimentalització cel·lular mitjançada per EphB−efrina-B. Hem desenvolupat models in vitro per analitzar els mecanismes que provoquen el remodelament de la E-cadherina sota la senyalització per EphB. Presentem RhoA, p120-catenina i ADAM10 com a efectors de la senyalització de la ruta EphB implicats en el control de la compartimentalització cel·lular en el CRC.

EGFR is a transmembrane tyrosine kinase receptor from the HER family which, upon ligand stimulation, activates different signaling pathways involved in tumorogenesis. EGFR can be targeted by monoclonal antibodies, as cetuximab and panitumumab, which bind to EGFR preventing ligand stimulation of the receptor. Cetuximab and panitumumab are approved for colorectal cancer treatment. However, its clinical success is uniformily limited by the development of acquired drug resistance. We describe a new mechanism of acquired resistance to cetuximab in colorectal cancer that was due to a missense mutation in the EGFR ectodomain (S492R mutation). Upon chronic exposure to cetuximab, colorectal cancer cell lines acquired S492R mutation and became resistant to the treatment. We observed that cetuximab was not able to bind mutant EGFR. Notably, this amino acid change did not affect the ability of panitumumab to bind to EGFR, and panitumumab effectively suppressed growth of mutant cells. EGFRS492R mutation was detected in 2 out of 10 tumor specimens from patients following progression on cetuximab. One of these patients was subsequently treated with single agent panitumumab yielding a partial response. The S492R mutation defines a novel biomarker of resistance to cetuximab but not to panitumumab in colorectal cancer / EGFR és un receptor transmembrana tirosina cinasa de la família HER el qual, després de l’estimulació mitjançant lligands, activa vies de senyalització involucrades en processos tumorogènics. L’EGFR es pot inhibir amb anticossos monoclonals, com cetuximab i panitumumab, que s’uneixen al receptor prevenint-ne l’activació per part dels lligands. Cetuximab i panitumumab estan aprovats per al tractament del càncer colorectal, però el seu ús es veu limitat per el desenvolupament de resistència adquirida al tractament. Nosaltres describim un mecanisme de resistència adquirida a cetuximab en càncer colorectal degut a l’adquisió d’una mutació en el domini extracel•lular de l’EGFR, la mutació S492R. Durant l’exposició crònica a cetuximab, linies cel•lulars de càncer colorectal van adquirir la mutació S492R tornat-se resistents al tractament. Cetuximab no era capaç d’unir-se a l’EGFR mutat. Aquests canvi d’aminoàcid no afectava a l’habilitat que té panitumumab a unir-se al EGFR, pertant, panitumumab suprimia el creixement de les cèl•lules tumorals mutades. Vam detectar la mutació EGFRS492R en 2 de 10 mostres tumorals de pacients que havien recaigut al tractament amb cetuximab. Un d’aquest pacients va ser posteriorment tractat amb panitumumab obtenint-ne una resposta tumoral parcial. La mutació S492R defineix un nou mecanisme de resistència a cetuximab però no a panitumumab en el tractament del càncer colorectal.

During aerobic cell metabolism, molecular oxygen is reduced to water through electron-transfer reactions, and the oxygen not completely reduced is transformed into a set of neutral and free radical molecules with high oxidant ability, generally denominated Reactive Oxygen Species (ROS). To regulate the cellular ROS content, organisms are endowed with an efficient endogen antioxidant system. The physiological ROS levels may be excessively increased by different factors including unbalanced diets, ionizing radiations, and tobacco smoke among others, leading to the oxidative stress, term referred to the imbalance between ROS production and its neutralization by the endogenous antioxidant system. More importantly, in vitro and in vivo studies reveal the relationship between suffering oxidative stress and the development of cardiovascular and respiratory diseases, diabetes, and cancer. To prevent and treat the oxidative stress and its adverse effects, exogenous, readily oxidizable molecules may help the organism to neutralize ROS into less dangerous species. The phenolic compounds or (poly)phenols, molecules very abundant in our diet (i.e. fruits, vegetables, and beverages such as tea and wine) may be responsible for this antioxidant activity of fruits and vegetables. Currently, (poly)phenols are regarded as natural antioxidant molecules with outstanding beneficial effects, including anti-aging activity, and the prevention of cancer and diabetes. The antioxidant activity of (poly)phenols is mainly associated with their radical scavenging activity, action conferred by the transfer of a hydrogen atom or an electron to a free radical, rendering a less reactive molecule. On the other hand, chemical probes and in vitro studies have demonstrated that some highly reacting (poly)phenols are able to generate small quantities of ROS. Phenolic compounds have shown antiproliferative activity which may be caused inter alia by their ability to scavenge or generate toxic radicals. To further understand the connection between the redox reactivity of (poly)phenols and their biological actions, studies with more sensitive and selective chemical probes may help to clarify the role of redox reactions in the physiological actions of phenolics and their metabolites. In this thesis, we have focused on the utilization of two stable radicals synthesized in our laboratory, the tris(2,4,6-trichloro-3,5-dinitropehnyl)methyl (HNTTM) and the tris(2,3,5,6-tetrachloro-4-nitrophenyl)methyl)radical (TNPTM), as chemical probes to determine the electron-transfer activity of dietary (poly)phenols and some metabolites. The different reducing potential of the two stable radicals facilitates the quantitative evaluation of the radical scavenging capacity of each (poly)phenol, as well as the establishment of the most reactive moieties. TNPTM is a useful tool to determine the most reactive (poly)phenols as electron transfer donors, (poly)phenols that cannot be differentiate with any other chemosensor. The results obtained are compared with two well-established methods for the quantification of electron-transfer capacity. The action of these (poly)phenols on cell cultures of a colon cancer cell line is also presented, showing a correlation between those (poly)phenols detected with TNTPM and with those that produce the highest antiproliferative activity. This cell line is particularly relevant because dietary (poly)phenols are in contact with epithelial cells of this kind during their transit along the digestive tract and may exert some preventive action on colon cancer. In addition, a chemoenzymatic strategy to prepare glucuronated metabolites of (-)-epigallocatechin-3-O-gallate (EGCG), the most abundant and active (poly)phenol of green tea, was attempted, obtaining the acetylated and methylated precursor of the EGCG-4’’-glucuronide, the most abundant EGCG glucuronide obtained in the human metabolism. The final conjugated, the EGCG-4’’-glucruonide, was obtained albeit with not enough quantity to be purified. / "Estudi de la Transferència Electrònica de compostos fenòlics i la seva relació amb l’activitat biològica en cèl•lules canceroses" En el metabolisme i respiració dels organismes aeròbics, l’oxigen és utilitzat com a receptor electrònic reduint-se principalment a aigua. Una petita part d’aquest oxigen no és totalment reduint obtenint-se un conjunt d’espècies radicalàries i no radicalàries (ROS). Aquestes espècies en ser altament reactives poden malmetre macromolècules, activitat que està relacionada amb l’aparició de malalties com el síndrome metabòlic i el càncer. Per aquest motiu els organismes han desenvolupat un sistema de regulació de la seva concentració. En determinades situacions, aquest sistema no és suficient i per tant, antioxidants exògens poden ajudar a aquest sistema endògen. Els polifenols molècules abundants en la nostra dieta (fruita i verdures) són els principals candidats, i s’ha demostrat un efecte preventiu i terapèutic en la salut per la seva part. L’efecte beneficiós exercit pels polifenols pot tenir lloc per dos mecanismes de reacció; per transferència d’hidrogen i per transferència electrònica. Actualment, no hi ha cap mètode prou eficaç que ens permeti determinar la acció del polifenols exercida per transferència electrònica, mecanisme que també habilita als polifenols per a formar ROS. En el nostre laboratori hem sintetitzat dos radicals lliures estables, els radicals tris(2,4,6-tricloro-3,5-dinitrofenil)metil (HNTTM) i el tris(2,3,5,6-tetracloro-4-nitrofenil)metil (TNPTM) com a quimiosensors de transferència electrònica. Aquests radicals ens permeten mesurar la activitat antiradicalària dels polifenols, i el TNPTM ens permet detectar a aquells polifenols amb una reactivitat per transferència electrònica més elevada i que no poden ser diferenciats amb altres mètodes. S’han fet estudis d’antiproliferació per part dels polifenols en cèl•lules de càncer de còlon HT-29 i s’ha demostrat que els polifenols amb més activitat antiproliferativa són els que tenen activitat front al TNPTM. Per tant, el radical TNPTM permet determinar als polifenols amb una elevada reactivitat per a cedir electrons i es suggereix que els mecanismes de transferència electrònica juguen un paper important en els mecanismes d’ antiproliferació en cèl•lules de càncer de còlon HT-29. S’ha proposat metodologia sintètica per a obtenir els principals glucuronats de l’epigal•locatequin-3-O-gal•lat (EGCG) el més abundant i més actiu dels polifenols del te verd. S’ha obtingut el precursor acetil•lat i metil•lat del glucuronat majoritari de l’EGCG obtingut en el metabolisme humà, l’EGCG-4’’-glucurònid i s’ha obtingut el conjugat final però no amb una quantitat suficient com per a ser aïllat.

La microscopía confocal de reflectancia in vivo (MCR) es una técnica no invasiva que permite obtener un diagnóstico de forma inmediata y en tiempo real de patología cutánea tumoral con una precisión diagnóstica que se acerca al diagnóstico histológico convencional. La MCR puede permitir un seguimiento clínico de respuesta a tratamientos no invasivos de patología tumoral, como la terapia fotodinámica, sin necesidad de realizar biopsias. El presente trabajo reúne cuatro estudios realizados con el fin de demostrar la utilidad de la técnica de MCR en el estudio y manejo clínico de las neoplasias cutáneas. En el primer estudio se incluyeron de forma prospectiva 154 tumores cutáneos para establecer qué parámetros de microscopía confocal se relacionaban con cada tumor, analizar si estos criterios eran reproducibles y finalmente evaluar la correlación de estos parámetros con la dermatoscopia y la histología convencional. Según los resultados de este primer trabajo, cuatro características observables mediante MCR permitían diferenciar las lesiones melanocíticas (LM) de las no melanocíticas (LNM): patrón epidérmico en empedrado, crecimiento pagetoide, presencia de nidos celulares en la dermis y presencia de papilas dérmicas bien definidas en toda la lesión. Dentro de las LM, la presencia de células redondas en estratos suprabasales y de células nucleadas atípicas en la dermis se asociaban al diagnóstico de melanoma; mientras la presencia de papilas dérmicas con contorno reflectante (anillos basales) así como la observación de células basales típicas, se asociaban a nevus. Basándonos en la reproducibilidad y correlación histológica y dermatoscópica de los criterios de MCR, se desarrolló un algoritmo en dos etapas para el diagnóstico de melanoma consiguiendo una sensibilidad del 86,1% y una especificidad del 95.3% (J Am Acad Dermatol. 2009;61:216-29). En el segundo trabajo, se estudiaron los parámetros de microscopía confocal en melanomas de extensión superficial (MES) en fase de crecimiento vertical y en melanomas nodulares (MNs). Para ello se incluyeron de forma prospectiva 10 MNs, 10 MES con área nodular y 10 MES con área palpable. Se realizó un análisis sistemático y estudio estadístico de las características dermatoscópicas, confocales e histológicas de los 3 grupos de lesiones. Mientras los MNs mostraban patrones de dermatoscopia inespecíficos, los MES exhibían patrones multicomponente y puntuaciones más altas en los algoritmos de dermatoscopia. Por MCR, los MNs tenían poco crecimiento pagetoide y presentan a menudo un patrón normal de la epidermis, a diferencia de los MES que se caracterizaban por un patrón desestructurado de la epidermis y la presencia de abundantes células en estratos suprabasales Tanto en los MNs como en las áreas nodulares de los MES, en la unión dermo-epidérmica no se visualizaban las papilas dérmicas, en su lugar se observa una proliferación de células reflectantes atípicas no agregadas. En la dermis, los MNs exhibían a menudo unos agregados celulares característicos de aspecto cerebriforme, que podían observarse también en las áreas nodulares de algunos MES (Arch Dermatol. 2008;144:1311-20). En un tercer artículo estudiamos las características del carcinoma basocelular pigmentado (CBC) mediante MCR, histología e inmunohistoquímica (S-100, MelanA, HMB-45 y CD1a).Mediante MCR demostramos la presencia de estructuras reflectantes muy características de aspecto dendrítico dentro de los nidos tumorales situados en la dermis de los CBC estudiados, que correspondían por estudio inmunohistoquímico a melanocitos no neoplásicos que poblaban los nidos (Arch Dermatol. 2007;143:883-6). Finalmente, en un cuarto trabajo estudiamos la aplicabilidad de la MCR en el diagnóstico y seguimiento de pacientes con genodermatosis de alto riesgo de desarrollar cáncer cutáneo (síndrome de Gorlin -SG- y Xeroderma pigmentoso -XP-) afectos de CBCs múltiples y tratados con terapia fotodinámica con metil-aminolevulinato (MAL). Se incluyeron 4 pacientes con SG y 2 hermanos con XP. Se trataron lesiones únicas o múltiples en zonas localizadas con 1 a 3 ciclos de TFD-MAL. La exploración con MCR se realizó antes y 3 meses después del tratamiento en las lesiones diana. Se trataron 13 CBCs pigmentados faciales en los pacientes afectos de XP y múltiples lesiones en cara o tronco (hasta 200) en los afectos de SG. Globalmente se obtuvo una remisión clínica completa en un 25- 67% de las lesiones. La respuesta al tratamiento puedo ser correctamente evaluada mediante MCR (J Eur Acad Dermatol Venereol. 2011;25:819-27). En conclusión, la MCR parece ser útil en el diagnóstico diferencial de las lesiones pigmentadas y complementa a la dermatoscopia en el diagnóstico del melanoma. Esta técnica permite caracterizar subtipos de melanoma como el melanoma nodular. También sirve de ayuda en el diagnóstico y caracterización del carcinoma basocelular pigmentado y en su monitorización tras tratamiento con terapias no invasivas como la terapia fotodinámica. / This work brings together four studies to demonstrate the clinical utility of reflectance confocal microscopy (RCM) in the clinical management of cutaneous neoplasms. In the first study we prospectively included 154 skin tumors in order to develop an algorithm for the in vivo diagnosis of skin tumors. We analyzed RCM features on stored images before excision and performed statistical analyses to determine the association of RCM features with tumor types. Four confocal features differentiated melanocytic lesions (ML) from non-melanocytic lesions (NML): cobblestone pattern of epidermal layers, pagetoid spread, mesh appearance of the dermoepidermal junction, and the presence of dermal nests. Within ML, the presence of roundish suprabasal cells and atypical nucleated cells in the dermis was associated with melanoma, and the presence of edged papillae and typical basal cells was associated with nevi. Based on the reproducibility and histological and dermoscopic correlation of MCR criteria, we developed a two-step algorithm for the diagnosis of melanoma, achieving a sensitivity of 86.1% and specificity of 95.3% (J Am Acad Dermatol. 2009; 61: 216-29). In the second work we characterized nodular melanoma (NM) by dermoscopy, RCM and histopathology. We included 10NMs, 10 superficial spreading melanomas (SSMs) with a nodular area, and 10 SSMs with a blue palpable area but not yet nodular. Whereas NMs had predominantly nonspecific global dermoscopic patterns, SSMs exhibited a multicomponent pattern and higher dermoscopic scores. By RCM, distinctive confocal features were observed at all cutaneous levels in NMs compared with SSMs, suggesting different biological behavior. (Arch Dermatol. 2008, 144:1311-20). In the third article we explored the confocal features of pigmented basal cell carcinoma (BCC) and correlated the findings with histology and immunohistochemistry. RCM revealed highly refractive dendritic structures within tumor nests that corresponded to the presence of melanocytes within the tumor. RCM allowed the study of pigmented BCC and the identification of specific criteria. (Arch Dermatol. 2007; 143:883-6). Finally, in the fourth paper we aimed to evaluate the efficacy of methyl-aminolevulinate (MAL) photodynamic therapy (PDT) in basal cell carcinomas (BCCs) from patients with Gorlin syndrome (GS) and Xeroderma pigmentosum (XP), and to determine the utility of RCM in the diagnosis and the evaluation of therapeutic response. We included 4 patients with GS and 2 siblings with XP. Single or multiple lesions in localized areas were treated with 1 to 3 cycles of MAL PDT. RCM was performed before and 3 months after the treatment in target lesions. Overall, we obtained a complete clinical remission in 25 to 67% of the lesions. RCM could identify confocal features for BCC and assess tumor remissions after treatment (J Eur Acad Dermatol Venereol. 2011; 25:819-27).

El cáncer de próstata es el cáncer más frecuente en los hombres en muchos países industrializados. Considerando el porcentaje de supervivencia relativa a los 5 años (76,5%) y el estado de morbilidad que generan los tratamientos vigentes, el concepto de Calidad de Vida (CdV) del hombre mayor con cáncer de próstata pasa a ser un objetivo prioritario en la intervención sociosanitaria. Clásicamente la evaluación del impacto que generan los síntomas se ha determinado por la frecuencia y el número de síntomas asociados a la enfermedad y al tratamiento. A nuestro parecer, lo más apropiado es realizar el análisis objetivando además el impacto que generan en la actividad de vida diaria de los afectados. Este artículo tiene un doble objetivo. Primero, evaluar los beneficios de un programa de ejercicio de fuerza adaptado a la enfermedad y al tratamiento de cáncer de próstata. Segundo, identificar los síntomas más relevantes del cáncer de próstata desde la perspectiva del paciente y el impacto que generan a la Calidad de Vida del hombre mayor. La propuesta metodológica se basa en la triangulación metodológica entre métodos secuencial, (cuantitativo y cualitativo). En los resultados se observa una mejora significativa de la Calidad de Vida del enfermo, mediado indirectamente por la mejora del síntoma de incontinencia y el dolor. Así mismo se observa una mejora de la capacidad de la fuerza y resistencia muscular más evidente en las extremidades inferiores. Queda científicamente demostrada la eficacia de un programa de ejercicio físico de fuerza adaptado a los síntomas que genera la enfermedad y el tratamiento de cáncer de próstata en la mejora de la Calidad de Vida de la persona mayor. / Prostate cancer is the most frequent cancer in men in many industrialized countries. Considering the percentage of relative survival 5 years (76,5%) and the state of morbidity generate by treatments, the quality of life of the older man with cancer of prostate is a priority objective in the public health intervention. The evaluation of the impact generated by symptoms has been determined by the frequency and the number of associated symptoms to illness and treatment. In our pinion it would be more appropriated to carry out the analysis objectifying also the impact generated in older men every day life activity.This article has a double objective. First, to evaluate the benefits of an adapted force exercise program to the illness and to the prostate cancer treatment. Second, to identify the most prominent symptoms of prostate cancer from the perspective of the patient and the impact that generate to their Quality of Life.The methodological proposal is based on the methodological sequential triangulation among methods, (quantitative and qualitative).Results show a significant improvement of the Quality of Life of the patients, indirectly mediated by the improvement of incontinence and pain symptoms. Also, an improvement of the capacity of the force and resistance is observed, more evident in lower extremities. It remains scientifically demonstrated the efficacy in the improvement of the Quality of Life of the adult of a physical exercise of force program adapted to the symptoms generated by the illness and the prostate cancer treatment.

This thesis investigates the problem of developing new computer vision techniques for early detection of skin cancer. The first part of this work presents a novel methodology to correct color reproduction in dermatological images when different cameras and/or dermoscopes are used. Next, the problem of automatic full body mapping is addressed by proposing a mosaicing method based on an on-the-shelf digital compact camera and a set of markers. This method increases the possibilities of total body photography by taking the low-resolution images of a whole body exploration and automatically combining them into a high-resolution photomosaic. The third contribution of this work consists of the development of a full body scanner for acquiring cutaneous images. On one hand, the scanner reduces the long time-consuming examinations done in dermoscopy explorations, and on the other hand, it increases the resolution of total body photography systems. / En aquesta tesi s'investiga el desenvolupament de noves tècniques de visió per computador per a la detecció del càncer de pell. La primera part del treball presenta una nova metodologia per a la correcció del color en imatges dermatològiques quan s'utilitzen diferents càmeres i/o els dermatoscops. A continuació és proposa una solució al problema del registre automàtic d'imatges de cos complert amb la proposta d’un mètode de mosaicing basat en l'ús de càmeres compactes i un conjunt de markers. Incrementant les possibilitats de la fotografia de cos complert mitjançant la combinació automàtica d’imatges de baixa resuloció per a l'obtenció d'un fotomosaic d’alta resolució. La tercera contribució d'aquest treball consisteix en el desenvolupament d'un escàner de cos complert per a l'adquisició d'imatges cutànies. D'una banda l'escàner redueix el llarg temps necessari per a les exploracions dermatoscòpiques, i de l'altre, incrementa la resolució de la fotografia de cos complet.

The c-Myc transcription factor is a key player in cell homeostasis, being commonly deregulated in human carcinogenesis. In this PhD thesis we have addressed the question how regulatory mechanisms restrain the oncogenic activity of c-Myc and its impact on cell differentiation. In the first half, we report that PML promotes destabilization of c-Myc protein and re-activation of c-Myc-repressed target genes. The consequent re-expression of the cell cycle inhibitor CDKN1A/p21 mediates differentiation of leukemic cells. In the second half of the thesis we identified a novel mechanism of gene regulation by c-Myc, which is mediated through its interaction with DNA-bound RARα. In undifferentiated cells, c-Myc/Max dimers cooperate with RARα in the repression of genes required for differentiation. Upon phosphorylation of c-Myc by the previously identified Pak2, the complex switches from a repressive to an activating function by releasing Max and recruiting transcriptional coactivators. These findings add a new and at least partially Max-independent mechanism for transcriptional regulation by c-Myc and also discover an unexpected function of c-Myc in inhibiting and promoting cellular differentiation. Taken together, our results describe two new mechanisms that counteract the oncogenic activity of c-Myc. Both PML and Pak2 can be considered as tumor suppressors since they modulate c-Myc function in a way that ultimately promotes differentiation of leukemic cells. This knowledge provides the basis for novel approaches to be exploited for the development of c-Myc-targeted therapies. / El factor de transcripció c-Myc juga un paper clau en l’homeòstasi cel·lular, essent freqüentment desregulat en la carcinogènesi humana. En aquesta tesi s’ha estudiat com diferents mecanismes reguladors poden frenar l’activitat oncogènica de c-Myc i el subsegüent impacte en la diferenciació cel·lular. A la primera meitat de la tesi, es demostra que PML promou la desestabilització de la proteïna c-Myc i, en conseqüència, la reactivació dels genes diana reprimits per c-Myc. Entre aquests gens diana es troba l’inhibidor del cicle cel·lular CDKN1A/p21, la reexpressió del qual provoca la diferenciació de cèl·lules leucèmiques induïda per PML. En la segona meitat, s’identifica un nou mecanisme de regulació transcripcional per part de c-Myc a través de la interacció amb RARα, el qual està unit a l’ADN. En cèl·lules indiferenciades, els dimers c-Myc/Max cooperen amb RARα en la repressió de gens essencials per a la diferenciació. Un cop c-Myc és fosforil·lat per la kinasa Pak2, el complex de c-Myc amb RARα esdevé activador mitjançant la pèrdua de Max i el reclutament de coactivadors transcripcionals. Aquest descobriment suposa un nou mecanisme mitjançant el qual c-Myc pot exercicir la regulació gènica almenys en part independentment de Max, i també revela una funció desconeguda de c-Myc en la inhibició i promoció de la diferenciació cel·lular. En conjunt, aquests resultats descriuen dos nous mecanismes que contrarestren l’activitat oncogènica de c-Myc. PML i Pak2 poden ser considerats supressors de tumors ja que modulen la funció de c-Myc per a promoure la diferenciació de les cèl·lules leucèmiques. Aquests descobriments poden utilitzar-se com a base pel desenvolupament de noves teràpies anti-tumorals que tinguin com a diana la proteïna c-Myc.

Pancreatic cancer is nowadays one of the neoplasms with worst prognosis, so research towards the discovery of new molecular targets for therapy and diagnosis is more than urgent. In this direction, we have deeply evaluated the role of Galectin-1 (Gal-1) - a protein that is highly overexpressed in the tumor stroma- in pancreatic tumor progression. Interestingly, we have found that Gal-1 interacts with tissue plasminogen activator (tPA) and that this interplay seems to be involved both in pancreatic tumor epithelial cells and fibroblasts migration, Erk1/2 activation and invasion, suggesting its importance in the tumor/stroma crosstalk in vitro. We have also focused on the biochemical identification of tPA/Gal-1 interaction domains. Furthermore, we have studied Gal-1 role in pancreatic tumor progression in vivo, using murine (xenografts and transgenics) and zebrafish models. We have found that Gal-1 participates in proliferation, angiogenesis, stroma formation and necrosis in Ela-1-myc pancreatic tumors, as well as in the acinar to ductal metaplasia. Importantly, these effects result in an overall significant increase in the survival of Ela-1-myc mice with reduced Gal-1 levels. We have also analyzed Gal-1 role in mouse embryonic pancreatic development, finding interesting parallelisms with tumors. Finally, the molecular mechanisms involved in Gal-1 driving tumor pancreatic progression have been addressed through a transcriptome analysis. All together, our data support Gal-1 as a new molecular target to fight against pancreatic cancer. / Avui en dia, el càncer de pàncrees representa un dels tumors amb més elevats índex de mortalitat, per la qual cosa la recerca dirigida a la identificació de molècules per teràpia i diagnosi són més que necessàries. Amb aquest objectiu, hem avaluat el paper que juga Galectina-1 (Gal-1) - una proteïna altament sobreexpressada en l’estroma tumoral- en la progressió tumoral pancreàtica. Hem trobat que Gal-1 interactua amb l’activador tissular del plasminògen (tPA), participant en la migració, l’activació de Erk1/2 i la invasió, tant en cèl4lules tumorals pancreàtiques com en fibroblasts in vitro, suggerint una importància caudal d’aquesta interacció en la comunicació entre el tumor i l’estroma. Així mateix, ens hem centrat en la identificació bioquímica dels dominis d’interacció entre Gal-1 i tPA. A més, el paper de Gal-1 en la progressió tumoral pancreàtica ha estat adreçat in vivo, utilitzant models murins (xenografts i transgènics) i el peix zebra. Així doncs hem trobat que Gal-1 participa en la proliferació, angiogènesi, formació de l’estroma i la necrosi dels tumors pancreàtics dels ratolins Ela- 1-myc, així com en la metaplasia acinar-ductal. De forma significativa, aquests efectes es tradueixen en un increment important en la supervivència dels ratolins Ela-1-myc amb nivells reduïts de Gal-1. Hem també analitzat el paper que juga Gal-1 en el desenvolupament pancreàtic embrionari murí, trobant paral4lelismes interessants amb els tumors. Finalment, hem volgut ocupar-nos dels mecanismes moleculars involucrats en els efectes produïts per Gal-1 durant la progressió tumoral pancreàtica mitjançant microarrays. Les nostres dades presenten Gal-1 com una nova diana terapèutica per lluitar contra el càncer de pàncrees.

Els tractaments actuals pel càncer de pàncreas presenten un eficàcia limitada de manera que es necessari el desenvolupament de noves teràpies antitumorals. La teràpia gènica pel càncer de pàncreas basada en l’ús d’adenovirus es troba limitada per la baixa capacitat dels virus d’arribar a les masses tumoral, de distribuir-se pel tumor i d’infectar les cèl·lules tumorals. Nosaltres hem observat que l’administració intraductal d’adenovirus al ducte biliar de ratolins Ela-myc permet arribar als tumors pancreàtics de manera més eficient que per la via sistèmica. A més a més permet transduir la majoria de la massa tumoral restringint l’expressió adenoviral al teixit pancreàtic. D’altre banda, l’administració intraductal del tractament AduPARTat8TK/GCV retarda significativament el creixement tumoral i disminueix la toxicitat associada al tumor. El nou adenovirus AdTATMMP és activat per les MMP2/9 restaurant la capacitat de transducció de l’AdYTGRE in vitro, i incrementant 7,3 vegades la infecció del tumor pancreàtic. El tractament combinat de l’AduPARTat8TK/GCV amb gemcitabina presenta un efecte sinèrgic in vitro, però no millora la eficàcia antitumoral de les teràpies simples. D’altre banda el tractament de l’electroporació irreversible presenta efectes antitumorals significatius en tumors ortotòpics de la línia cel·lular BxPC-3-Luc i allarga la supervivència dels ratolins provocant una toxicitat mínima. / Novel therapies are needed to overcome the limited efficacy of current treatments in pancreatic cancer. Adenoviral gene therapy against pancreatic tumors is challenged by the limitation of viruses to reach the tumor mass, poorly distribute within the tumor and inefficiently transduce tumor cells. We show that intraductal administration of adenoviruses into the common bile duct of Ela-myc mice targets pancreatic tumors more efficiently than systemic delivery with relevant transduction of the bulk of the tumor and restricts expression to pancreatic tissue. Moreover, intraductal administration of AduPARTat8TK/GCV treatment significantly delayed tumor growth ameliorating tumor-associated toxicity. Noticeable the new generated MMP-activatable adenovirus AdTATMMP was susceptible to MMP2/9 activation, restored the transduction capacity of AdYTRGE in vitro, and increased 7.3 times tumor pancreas transduction. The multimodal treatment AduPARTat8TK/GCV and gemcitabine showed synergistic effects in vitro; however, did not enhance the antitumoral efficacy of single therapies. Interestingly, IRE treatment exhibited significant antitumor effects in BxPC-3-Luc orthotopic tumors and prolonged mice survival with minimal toxicity.