S’estudien dues estratègies sintètiques per obtenir porficensfuncionalitzats per a l'aplicació a la teràpia fotodinàmica. La introducció de substituents en el macrocicle de porficè ha de permetre modular les propietats físico-químiques i potencialment el seu efecte terapèutic en teràpia fotodinàmica. Així, es preparen dues famílies de compostos: porficens 2,7,12,17-tetrasubstituïts i porficens 9-substituïts. Així, es desenvolupa una nova ruta sintètica orientada cap a la introducció de la diversitat estructural per a obtenir porficens La primera estratègia està orientada cap a la introducció de diversitat estructural a les posicions 2, 7, 12 i 17 dels porficens. Aquesta estratègia es basa en la preparació d'un intermedi comú, el 2,7-dibromo-4H,5H-bis(trimetilsililetoximetil)tieno[3,2-b:4,5-b'] dipirrol-3,6-dicarboxilat de dietil, des del que es pot introduir una varietat de restes en el porficè utilitzant reaccions catalitzades per pal•ladi com la reacció de Suzuki. Aquesta metodologia fa innecessari el desenvolupament d'una síntesi de novo per a cada substituent. L'aplicació d'aquesta metodologia ha permès sintetitzar tres arilporficens nous: el tetra(p-metoxifenil)porficè, tetra(m-isopropoxifenil)porficè i el tetra(m-hidroxifenil)porficè. Respecte la segona família de compostos, s’estudia la N- i O-derivatització en posició 9 del 2,7,12,17-tetrafenilporficè (TPPo). Així, es sintetitzen el 9-nitro-2,7,12,17-tetrafenilporficè i el 9-amino-2,7,12,17-tetrafenilporficè que es prepara per reducció del primer. També s’obté el 9-acetoxi-2,7,12,17-tetrafenilporficè a partir del TPPo. Finalment, s’estudien les principals propietats fotofísiques dels derivats porficènics per tal de determinar la seva aplicabilitat en la teràpia fotodinàmica. Aquest treball ha donat lloc a diverses publicacions que s'inclouen com a annex. / Se estudian dos estrategias sintéticas para la obtención de porficenosfuncionalizados para su aplicación en terapia fotodinámica. La introducción de sustituyentes en el macrociclo del porficeno ha de contribuir a modular las propiedades fisicoquímicas y potencialmente su efecto terapéutico en terapia fotodinámica. Así, se preparan dos familias de compuestos: porficenos 2,7,12,17 tetrasustituidos y porficenos 9-sustituidos. En primer lugar se desarrolla una nueva ruta sintética orientada hacia la introducción de diversidad estructural para la obtención de porficenosfuncionalizados en las posiciones 2, 7, 12 y 17. Esta estrategia está basada en la preparación de un intermedio común, el 2,7-dibromo-4H,5H-bis(trimetilsililetoximetil)tieno[3,2-b:4,5-b’]dipirrol-3,6-dicarboxilato de dietilo, a partir del cual es posible introducir una gran variedad de restos funcionalizados en el porficeno utilizando reacciones catalizadas por paladio como la reacción de Suzuki. Esta metodología evita desarrollar una síntesis de novo para cada sustituyente. Aplicando esta metodología se han sintetizado tres nuevos arilporficenos: tetra-(p-metoxifenil)porficeno, tetra(m-isopropoxifenil)porficeno. y tetra(m-hidroxifenil)porficeno. Respecto la segunda familia de compuestos, se estudia la N- y la O- derivatización en la posición 9 del 2, 7 12, 17-tetrafenilporficeno (TPPo). Se sintetiza 9-nitro-2,7,12,17-tetrafenilporficeno y el 9-amino-2,7,12,17-tetrafenilporficeno que se prepara por reducción del primero. Asimismo se sintetiza el 9-acetoxi-2,7,12,17-tetrafeni-porficeno a partir de 2,7,12,17-tetrafenilporficeno (TPPo). Finalmente, se caracterizan las principales propiedades fotofísicas de dichos derivados porficénicos con el fin de determinar su aplicabilidad en la terapia fotodinámica. Este trabajo ha dado lugar a varias publicaciones que se incluyen como anexo. / Two synthetic strategies to prepare functionalized porphycenes for their application in photodynamic therapy has been envisioned. The introduction of substituents on the macrocycle of the porphycene should modulate the physicochemical properties and potentially its therapeutic effect in photodynamic therapy. According to these two strategies two families of compounds have been prepared: 2,7,12,17-tetrasubstituted porphycenes and 9-substituted porphycenes. The first strategy is based on the preparation of a common intermediate, the diethyl 2,7-dibromo-4H,5H-bis(trimethylsilyletoximethyl)thieno[3,2-b:4,5-b']dipyrrole-3,6-dicarboxylate. A variety of substituents were introduced in the porphycene using palladium catalyzed reactions such as the Suzuki reaction. This methodology avoids developing a de novo synthesis for each substituent. This new synthetic route gives access to three new arylporhycenes: tetra(p-methoxyphenyl)porphycene, tetra(m-isoproxyphenyl)porphycene and tetra(m-hydroxyphenyl)porphycene. The second family of compounds studied is characterized by the N - and O – functionalization of position 9 of the 2,7,12,17-tetraphenylporphycene (TPPo). Thus, 9-nitro-2,7,12,17-tetraphenylporphycene was obtained and reduced to 9-amino-2,7,12,17-tetraphenylporphycene. The 9-acetoxy-2,7,12,17-tetraphenylporphycene was also obtained from 2,7,12,17-tetraphenylporphycene (TPPo). Finally, the more relevant photophysical properties of these new porphycenes were characterized in order to determine its applicability in the photodynamic therapy. This work has resulted in several publications that are included as an annex.

La fibrosis quística (fq) es la enfermedad autosómica recesiva más frecuente en la población caucasoide con una frecuencia de portadores de 1/25. Las manifestaciones clínicas más importantes son las infecciones crónicas recurrentes del pulmón conllevando al deterioro del mismo. En esta tesis nos propusimos corregir dos mutaciones en el gen cftr, responsable de la fq, en la linea celular de epitelio bronquial ib3.1 de genotipo (f508del/w1282x). Para ello, mediante citometría de flujo y microscopía confocal pusimos a punto la incorporación no viral (vectores pei, geneporter y citofectina) de oligonucleótidos modificados (quimeraplastos y oligonucleótidos fosforotioato) y de fragmentos sfhr en estas células. Los quimeraplastos son oligonucléotidos quiméricos de rna y dna y los oligonucleótidos fosforotioato contienen enlaces fosforotioato para evitar su degradación además de enlaces fosfodiéster. Ambos, son capaces de estimular los mecanismos de reparación intrínsecos de las células para corregir a nivel de dna mutaciones puntuales. Los fragmentos sfhr (small fragment homologous replacement) son fragmentos de pcr de longitud variable con la secuencia salvaje del gen que se intercambian con las secuencias genómicas diana mutadas por recombinación homóloga para revertir mutaciones puntuales (cambios de 1 nucleótido, pequeñas inserciones o deleciones). Para estimar el porcentaje de corrección génica adaptamos la técnica diagnóstica de pcr-ola a nuestro modelo para utilizarla como metodología de cuantificación. Además, hemos confirmado que las células ib3.1 tienen los mecanismos de reparación de mutaciones puntuales activos tanto por rt-pcr como por un ensayo in vitro en e.coli con el plásmido pksm4021 que contiene el gen de resistencia a ampicilina y el gen de resistencia a kanamicina inactivado por una mutación puntual. Los resultados que se publicaron en los siguientes artículos nos han permitido extraer las siguientes conclusiones: las células Ib3.1 de epitelio bronquial de fq son competentes en cuanto al sistema de reparación mmr. La incorporación celular de quimeraplastos, oligonucleótidos monocadena y fragmentos sfhr es muy eficiente en las células ib3.1. El lípido catiónico citofectina, el policatión pei y la electroporación, aunque no el lípido catiónico geneporter, son sistemas de transfección eficientes para incorporar oligonucleótidos modificados en el núcleo de las células ib3.1. Los poliplejos de pei y los lipoplejos de citofectina son internalizados por distintos mecanismos aunque en ambos casos los oligonucleótidos modificados son degradados significativamente en las células ib3.1. El análisis genescan de electroferogramas fluorescentes constituye un sistema fiable, fácil, sensible y seguro para evaluar y cuantificar la degradación intracelular y extracelular de oligonucleótidos marcados con fluorescencia en fluidos biológicos. La tecnología de pcr-ola constituye un sistema fiable y preciso de cuantificación de reparación génica aplicable a modelos celulares heterocigotos. Los fragmentos sfhr pueden actuar como cebador artefactual en las reacciones de pcr y generar un artefacto que da lugar a falsos positivos en la detección de conversión génica. Es indispensable diseñar los cebadores de detección de la modificación génica fuera de la región de homología con los fragmentos sfhr. La corrección génica de mutaciones puntuales mediada por quimeraplastos, oligonucleótidos monocadena y fragmentos sfhr es un proceso ineficiente en las células ib3.1. Será necesario estimular los mecanismos endógenos de reparación génica para incrementar la frecuencia de reparación génica hasta niveles terapéuticos en dichas células.

Tot i que s'han assolit molts reptes en la lluita contra el SIDA, actualment encara se'n desconeix la cura definitiva. Tots els fàrmacs assequibles comercialment i llur combinació en l'anomenada teràpia antiretroviral altament activa (HAART) milloren la qualitat de vida de les persones infectades però l'actual teràpia té uns costos molt elevats, sobretot si tenim en compte que els 95% de la gent infectada viu en països en vies de desenvolupament, i pateix altres limitacions com ara la necessitat de dosis elevades, els efectes secundaris i sobretot, el problema de la resistència als fàrmacs. A més a més aquests inhibidors, tot i tenir una forta activitat, no són ideals, ja que en general tenen una baixa solubilitat aquosa, s'eliminen fàcilment, no són assequibles per via oral i tenen una durada d'acció breu.La present Tesi doctoral té per objectiu el disseny, síntesi i avaluació de nous inhibidors de la proteasa del VIH-1 que actuïn per un mecanisme d'inhibició diferent als comercialitzats fins al moment i que ajudi a combatre els inconvenients associats als inhibidors comercials.En aquest treball es descriu en primer lloc la síntesi de diferents estructures pseudodipeptídiques: l'oxazolopiperidona 80, el lactam de Freidinger 82 i les pirrolizidinones (6R)- i (6S)-79.A continuació es descriu la incorporació de l'oxazolopiperidona 80 i el lactam de Freidinger 82 en nous inhibidors de dimerització de la HIV-1 PR, mitjançant síntesi peptídica en fase sòlida.Els inhibidors sintetitzats es poden subdividir en 3 categories: a) inhibidors patró formats per aminoàcids naturalsb) inhibidors de tipus I, formats per una sola cadena peptídica i que incorporen una de les estructures pseudodipeptíquesc) inhibidors de tipus II, formats per dues cadenes peptídiques i que incorporen una de les estructures pseudodipeptídiques d) inhibidors de tipus II, formats pels subproductes de reacció simètrics fruit de l'entrecreuament entre cadenes peptídiques.Aquests nous compostos han estat avaluats in vitro mitjançant un assaig de fluorescència sobre la HIV-1 PR expressada en E.coli. Aquest estudi ha mostrat 8 dels inhibidors presenten baixa activitat i 7 activitat moderada. D'aquests compostos amb activitat moderada, els compostos CH-50, 176 i 181 han mostrat ser inhibidors dissociatius.Addicionalment, s'ha assajat l'activitat in vivo dels inhibidors sintetitzats. Els assaigs in vivo han mostrat que 3 dels compostos tenen activitat baixa anti-VIH sobre el virus wild type, mentre que 4 presenten activitat moderada (176, 186, 187cc i 189). Els assaigs in vivo també han evidenciat la baixa toxicitat dels inhibidors sintetitzats.Entre els compostos sintetitzats destaca l'inhibidor 176, que ha resultat tenir activitat anti-VIH sobre un virus resistent als inhibidors de proteasa comercials. Es tracta, doncs, d'un bon cap de sèrie per a la investigació de nous inhibidors de la proteasa del VIH-1 actius en línies cel·lulars resistents als inhibidors comercials.Finalment, s'han dut a terme experiments de microcalorimetria per tal d'estudiar la interacció del compost 176 amb la HIV-1 PR, on s'ha observat que aquest compost presenta un perfil d'interacció amb la proteasa similar a l'inhibidor comercial ritonavir, tot i presentar menor afinitat (Ka). Aquests experiments també han posat de manifest que l'inhibidor 176 actua sobre la forma dimèrica de la proteasa, sense arribar a desplaçar un dels monòmers. / Dimerization of HIV-1 protease is essential to attainment of the mature structure, an enzymatically active C2-symmetric homodimer. The dimerization interface is largely composed of interdigitated N- and C-terminal portions of the protease, which thus form a four-stranded antiparallel ß-sheet. By targeting this ß-sheet portion of the protease, a region which is highly conserved among HIV-1 isolates, agents may be generated which block the assembly of the homodimer or disrupt the dimeric interface, and so should lead to a loss of biological activity.Dimerization inhibitors have been developed in the context of this research based on a structure composed by the native sequences of HIV-1 protease N- and C-termini and by substitution of some of the dipeptides in these structures for pseudopeptides with restricted conformation (3-aminolactams derivatives), to increase the conformational constraint and convert them, this way, in more active agents and less prone to degradation.First of all, the synthesis of oxazolopiperidone 80, Freidinger lactam 82 and pyrrolizidinones (6R)- i (6S)-79 has been achieved and these structures have been incorporated by SPPS into the N- and C-terminal peptide chains of HIV-1 PR.The resulting compounds have been tested in vitro by means of a fluorescence assay, using HIV-1 PR expressed in E. Coli. As a result, 7 compounds with moderate activity have been identified.An in vivo test has been also carried out, showing that 4 of the synthesized compounds (176, 186, 187cc i 189) present moderate activity against the HIV wild type and that none of the compounds show significant toxicity at the assayed concentrations. The compound 176 has additionally shown to present activity against a mutated strain of HIV-1, proving its potential as a lead compound for future research of resitant HIV-1 PR inhibitors.

En la present tesi doctoral es presenta, des d'una perspectiva narrativa i socioconstruccionista, una aproximació a l'estudi de l'experiència de malaltia en càncer a partir del treball amb relats narrats. Es realitza una anàlisi narrativa de la construcció de les històries de malaltia a partir dels relats escrits per les persones "malaltes" i /o els seus familiars. Es cerquen elements per a la reflexió de: a) el paper de la narració en la comprensió de l'experiència de malaltia oncològica i la construcció narrativa d'identitat; b) l'ús del mètode d'anàlisi narrativa dins el camp de la salut/malaltia; i c) implicacions i aplicacions en la pràctica terapèutica. Seguint una orientació metodològica qualitativa, s'analitza la construcció de narratives de malaltia i del self, la construcció i relació amb els personatges de la història, la construcció de la malaltia (càncer), així com les potencialitats i limitacions de l'aproximació narrativa en l'estudi. Finalment, es presenten elements narratius per a la reflexió del seu ús en l'atenció psicològica i la pràctica del professional de la salut en càncer. / In this doctoral thesis it is presented, from a narrative and socio constructionist perspective, an approach to the study of the cancer disease experience, based on working with narrated tales. A narrative analysis of disease stories construction is done from the tales written by ill people or their relatives. Elements for reflection are searched about: a) the narration role in the oncological disease experience understanding and the narrative construction of identity; b) the use of the narrative analysis method in the health/disease context; and c) implications and applications in the therapeutic practice. Following a qualitative methodological orientation, the disease and self narratives, the construction and relation between the story characters, and the disease construction (cancer) are analysed, as well as the potentials and limitations of the study narrative approach. Finally, narrative elements are presented for the reflection about its use in the psychological attention and cancer health professional practice.

Despite a renewed impetus on bringing together efforts to wipe malaria from the globe, the truth is that this ancient disease remains one of the principal threats to child survival in vast areas of the world. The existing control measures are largely insufficient to reduce globally the malaria burden, and as of today, malaria remains endemic in more than 100 countries, where at least half of the world's population live exposed to the risk of being infected. Indeed, the burden of malaria morbidity and mortality continues to be unacceptably high, with more than 250 million clinical episodes and at least one million deaths per year. While morbidity due to malaria affects all age groups and is scattered throughout the world, Sub-Saharan Africa concentrates the brunt of the malaria deaths, which overwhelmingly occur in children under five years of age infected with P. falciparum. The exciting and almost palpable perspective of an effective malaria vaccine, added to the promotion of innovative control strategies such as intermittent preventive treatment for infants or pregnant women, have in the recent years centred the scientific discussions regarding the approach to malaria control. However, in contrast to these innovative perspectives, malaria control has remained in the last two decades essentially dependent on the early identification and prompt treatment of clinical malaria cases and the reduction of man-vector contact. Unless there is a major renewal, optimisation and scale-up of the antimalarial arsenal and strategies, malaria will continue to dictate the health status of the world, and eradication will not be achievable in a realistic timeframe. As malaria is a life-threatening infection, a fundamental requirement for its adequate control is the availability of effective antimalarial drugs. The first paper in this thesis describes a large randomised clinical trial (around 1500 children) performed in five different African countries to assess the non-inferiority of a novel combination, dihydroartemisinin-piperaquine, produced under strict good manufacturing practices, when compared to the standard combination therapy AL, for the treatment of uncomplicated malaria in African children under the age of five years. In the second paper, we describe the results of another large (around 900 patients) randomised clinical trial in which we assessed in 5 different African countries the non-inferiority of a new, paediatric-suited cherry-flavoured, dispersible formulation of AL, when compared to standard crushed AL tablets, for the treatment of uncomplicated malaria in children younger than 12 years of age. The results of these two trials, reflected in paper 1 and paper 2 of this thesis, bring to the malaria community public-health relevant data on alternatives to the currently limited antimalarial drug arsenal. The third paper in this thesis describes the clinical presentation of severe malaria in a rural Mozambican Hospital, and the associated risk factors for a negative outcome. It also presents minimum community based incidence rates, a useful indicator of the malaria burden in the area. Finally, the fourth paper addresses the relationship between severe malaria and bacterial invasive disease in children younger than 5 years admitted to a Manhiça's rural hospital, Mozambique. Malaria is an ancient disease of terrible consequences for mankind. All efforts devised to diminish the burden that malaria imposes in endemic areas need to be embraced and brought together on a coordinated manner to fight this infection from all possible fronts. Understanding the clinical determinants of the infection and its relation with other coexistent infectious diseases will give an insight to the basic pathophysiology of malaria, and thus guide appropriate management strategies. New highly effective drugs, and their paediatric-orientated formulations, need to be developed and made available to those most at need. / A pesar del renovado afán por eliminar la malaria de la faz de la tierra, esta histórica enfermedad se mantiene como uno de los principales peligros para la salud infantil en amplias zonas del mundo. Las medidas de control existentes son claramente insuficientes a la hora de reducir globalmente el impacto de esta enfermedad, y a día de hoy la malaria es endémica en más de 100 países en dónde más de la mitad de la población mundial está expuesta al riesgo de infectarse. De hecho, la carga de esta enfermedad en términos de morbilidad y mortalidad persiste inaceptablemente alta con, anualmente, más de 250 millones de episodios clínicos y cerca de un millón de muertes. Mientras que la enfermedad clínica puede afectar a cualquier grupo de edad, la mortalidad por malaria se ve esencialmente circunscrita a los niños menores de cinco años infectados por P. falciparum.La apasionante y casi palpable perspectiva de una vacuna efectiva contra la malaria, sumada a la promoción de innovadoras estrategias de control como el tratamiento intermitente en lactantes o mujeres embarazadas han centrado, en los últimos años, el debate científico relacionado con las estrategias de control. En contraste con estas innovadoras estrategias, el control de la malaria se ha visto sin embargo limitado en las últimas décadas a la identificación y tratamiento precoz de los episodios clínicos y a la reducción del contacto entre el reservorio humano y el vector. A menos que se produzca una importante renovación y optimización del arsenal terapéutico y de las estrategias frente a esta infección, acompañado por un despliegue masivo de las intervenciones en aquellas áreas dónde son más necesarias, la malaria continuará dictando el estado de salud global, y su erradicación no dejará de ser una utopía irrealizable a corto plazo.La malaria es una enfermedad potencialmente mortal, y por lo tanto, un requerimiento fundamental para su control es la disponibilidad de fármacos antimaláricos efectivos para su tratamiento. El desarrollo de la farmacopea antimalárica, estrechamente relacionada a los diferentes conflictos bélicos del último siglo, ha representado un constante desafío y debido a los repetidos problemas de financiación ha resultado claramente inadecuado, especialmente en comparación con el desarrollo de fármacos para otras enfermedades. Como ejemplo cabe destacar que, entre los años 1975-1999, apenas 4 de los cerca de 1400 fármacos registrados en el mundo, eran antimaláricos. Además, la aparición de resistencias por parte del parásito a los fármacos, un problema creciente y global, resulta un grave peligro para el control de esta infección, y representa una presión añadida para los pocos fármacos efectivos todavía disponibles. Con todo, en los últimos años, la malaria se está desprendiendo del status de enfermedad olvidada que arrastraba, e importantes esfuerzos han surgido para el desarrollo e investigación de nuevos fármacos con actividad antimalárica. Basado en el conocimiento adquirido con otras enfermedades infecciosas como la tuberculosis, la organización mundial de la salud promulga actualmente que el tratamiento frente a P. falciparum, la especie responsable de la mayoría de casos graves y la práctica totalidad de las muertes, debe basarse en la terapia combinada, incluyendo a ser posible un derivado de las artemisininas. La elección de los fármacos a combinar debe basarse en la potencial sinergia entre los perfiles farmacocinéticos y terapéuticos de los diferentes componentes, con el objetivo de conseguir una eliminación de la parasitemia rápida, protegiendo al mismo tiempo a los diferentes componentes frente al desarrollo de resistencias.

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.

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.

El uso de la terapia HAART (Highly-Active-Antiretroviral-Therapy), puede dar lugar a múltiples efectos secundarios. El más frecuente de ellos es el denominado HALS (“HIV-infection, HAARTtreatment- associated-lipodystrophy-syndrome”) que comprende alteraciones como la lipoatrofia periferica; un aumento de tejido adiposo visceral o la lipomatosis del tejido adiposo. Además, estas alteraciones fisiológicas pueden ir acompañadas de alteraciones metabólicas. Para saber la aportación individual de algunos fármacos al desarrollo del síndrome lipodistrófico HALS se realizó un estudio de los efectos de Efavirenz, Nevirapina (NNRTIs) y Kaletra (PI) sobre adipocitos primarios de linaje blanco en cultivo. Efavirenz, que no era considerado un fármaco asociado al síndrome lipodistrófico, es capaz de inhibir la adipogénesis con mayor potencia que Kaletra y Nevirapina. Ninguno de estos fármacos provoca toxicidad mitocondrial por lo que sus efectos ocurren en ausencia de toxicidad mitocondrial. Tanto efavirenz como kaletra reducen la secreción de adipoquinas y aumentan la expresión y secreción de citoquinas relacionadas con la inflamación, pero estos efectos siempre son mayores con el EFV mientras la Nevirapina parece no afectar a este tipo de secreciónes. Para estudiar las características moleculares de los diferentes depósitos de tejido adiposo con comportamiento opuesto como el tejido adiposo subcutáneo lipoatrófico y el tejido adiposo visceral lipohipertrófico o el tejido adiposo lipomatoso de las “buffalo-hump” de los pacientes se han comparado características moleculares de ellas con tejido adiposo de individuos control. En la comparación entre el tejido adiposo subcutáneo lipoatrófico y el visceral se ha observado que en ambos casos el tejido adiposo presenta alteraciones similares en la función mitocondrial. En cambio el descenso de marcadores de adipogénesis observado en el tejido subcutáneo de pacientes no se reproduce en el tejido visceral. Este hecho, acompañado de diferencias en el perfil de expresión de marcadores de inflamación (que parece más leve en el tejido visceral), podría explicar el comportamiento opuesto de ambos depósitos en pacientes. El estudio en el que se compararon el tejido adiposo lipomatosos de las “buffalo-hump” y el tejido adiposo subcutáneo lipoatrófico de pacientes infectados por el HIV- indica que el tejido adiposo de las “buffalo-hump” presenta alteraciones especificas en la expresión génica respecto al tejido lipoatrófico en las que destaca una expresión normal de genes adipogénicos. Así mismo, el tejido lipomatoso es capaz de expresar UCP1, un gen característico del tejido adiposo marrón, y su capacidad proliferativa concuerda más con un fenotipo del tipo marrón, por lo que se puede decir que estos adipocitos tienen un fenotipo intermedio entre blanco y marrón que se mantiene cuando este tejido lipomatoso es utilizado para trasplante autólogo a la zona facial lipoatrófica en la que mantiene la proliferación desarrollándose el síndrome hámster. No se observan diferencias en las alteraciones mitocondriales observadas en ambos tejidos. Por otra parte la ausencia de un estado de inflamación local en BH podría explicar en parte este comportamiento diferente de ambos tejidos. Además se ha observado que los pacientes muestran niveles elevados de FGF21 y disminuidos de FGF19 (dos agentes homeostaticos) respecto a los controles. Estas diferencias con los controles se acentúan a medida que los pacientes infectados por el virus HIV-1 pasan de ser no tratados a tratados y aun más al desarrollar la lipodistrofia. Los niveles de FGF21 en suero se correlacionaban con indicadores de sensibilidad a insulina o marcadores de síndrome metabólico así como con marcadores de daño hepático que podrían estar relacionados con esteatosis hepática. Los niveles disminuidos en suero de FGF19 se correlacionan negativamente con parámetros indicativos de resistencia a insulina. Además se ha descrito en esta tesis que los receptores de estos agentes endocrinos FGFR1 y β-Klotho aparecen disminuidos en el tejido adiposo de los pacientes infectados por el virus HIV-1. / Molecular basis of adipose tissue alterations and metabolic disturbances associated to HIV-1-infected lipodystrophic patients Disturbances in adipose tissue in HIV-1-infected patients undergoing HAART involve a complex set of alterations known as HAART-associated-lipodystrophy-syndrome (HALS). In most cases, lipoatrophy occur in the face, arms and legs. An enlargement of visceral adipose tissue, reminiscent of visceral obesity, is present often in combination with peripheral lipoatrophy. Lipomatosis is also commonly found in HALS, usually as an enlargement in the dorso-cervical area (buffalo-hump), although the development of lipomas in distinct anatomical sites has also been reported. This adipose tissue redistribution is associated with systemic metabolic alterations such as insulin resistance or dyslipidemia. To determine the individual contribution to HALS of some HAART-prescriptioned drugs, we performed an assessment of the effects of efavirenz, nevirapine and Kaletra on human cultured adipocytes. Our results support the fact that efavirenz and Kaletra impair adipogenesis, reduce the release of adipokines and increase the expression and release of inflammation-related cytokines, while nevirapine does not. Overall, those effects are greater in the case of efavirenz. We compared as well the molecular signature of subcutaneous lipoatrophic, visceral lipohipertrophic and dorso-cervical lipomatous adipose tissues from patients in order to determine the molecular basis causing these fat depots to behave in an opposite way. All fat biopsies from patients exhibited alterations in mitochondrial function marker genes. Visceral and “buffalo hump” fat didn’t show any alterations in the expression of adipogenesis marker genes when compared to healthy controls, while subcutaneous fat showed lower levels. The inflammatory profile was normal in “buffalo hump”, whereas visceral and subcutaneous adipose tissue depots exhibited a distinct, more exacerbated, pro-inflammatory profile. These differences could be part of the explanation of the mentioned different behavior. The serum levels of novel homeostatic agents FGF19 and FGF21 was also assessed in samples from lipodystrophic patients. FGF21 levels were significantly higher in patients and correlated positively with markers of insulin resistance, metabolic syndrome and hepatic damage. On the other hand, FGF19 levels were significantly lower in patients and correlated negatively with markers of insulin resistance. We studied the transcription level of FGF receptors in adipose tissue as well, resulting in a lower expression in biopsies from HALS patients.

En aquesta tèsi s'ha avaluat l'ús de la teràpia fotodinàmica antimicrobiana (APDT) com a alternativa als antibiòtics. Inicialment, s'ha demostrat in vitro i en un model de cremades en ratolins el potencial de les fenotiazines, i més concretament del nou blau de metilè, per inactivar un bacteri resistent a antibiòtics com Acinetobacter baumanii. A més, també s'ha investigat el potencial dels porficens aril catiònics com a agents fotosensibilitzadors per a APDT in vitro i in vivo, inactivant exitosament diferents tipus de bacteris gram positius i negatius, així com fongs. Per altra banda, s'han estudiat les cinètiques de formació i decaïment d'oxigen singlet (1O2) en E. coli mitjançant un espectrofotòmetre ultrasensible a l'infraroig proper amb resolució temporal per sota del microsegon. Els resultats ens permeten profunditzar en el mecanisme de l'APDT, és a dir, en la localització del fotosensibilitzador (PS) en el bacteri i la reactivitat de l'1O2. Per un costat, l'entorn del PS canvia quan la distribució de les càrregues catiòniques varia. Per l'altre, en funció del lloc de formació, l'1O2 reacciona amb l'entorn proper o és capaç d'escapar fora de les cèl·lules. En tercer lloc, també s'ha estudiat, mitjançant sondes fluorescents i tècniques amb resolució temporal, l'habilitat d'una proteïna fluorescent per produir espècies reactives d'oxigen, actuant com a agents fotosensibilitzadors genèticament codificats. Així, s'ha calculat per primera vegada el rendiment quàntic de formació d'1O2 obtenint un valor similar al del cromòfor sintètic de les GFPs. Finalment, s'ha investigat mitjançant l'espectrofotòmetre en l'infraroig proper l'efecte plasmó produït per films d'illes de plata sobre l'1O2, demostrant un increment màxim en la luminescència d'1O2 a 1270 nm al voltant de 30 vegades en alguns casos. / En esta tesis se ha evaluado el uso la terapia fotodinámica antimicrobiana (APDT) como alternativa a los antibióticos. Inicialmente, se ha demostrado, in vitro y en un modelo de quemaduras en ratón, el potencial de las fenotiazinas, y más concretamente del nuevo azul de metileno, para inactivar una bacteria resistente a antibióticos como Acinetobacter baumanii. Además, también se ha investigado el potencial de los porficenos aril catiónicos como agentes fotosensibilizadores para APDT in vitro e in vivo, inactivando exitosamente distintos tipos de bacterias gram positivas y negativas, así como hongos. Por otro lado, se ha estudiado las cinéticas de formación y decaimiento de oxígeno singlete (1O2) en E. coli mediante un espectrofotómetro ultrasensible en el infrarrojo cercano con resolución temporal por debajo del microsegundo. Los resultados nos permiten profundizar en el mecanismo de la APDT, es decir, en la localización del fotosensibilizador (PS) en la bacteria y la reactividad del 1O2. Por un lado, el entorno del PS cambia cuando la distribución de las cargas catiónicas varía. Por otro lado, en función del lugar de formación, el 1O2 reacciona con el entorno cercano o es capaz de escapar fuera de las células. En tercer lugar, también se ha estudiado, mediante sondas fluorescentes y técnicas con resolución temporal, la habilidad de una proteína fluorescente para producir especies reactivas de oxígeno, actuando pues como agentes fotosensibilizadores genéticamente codificados. Así, se ha calculado por primera vez el rendimiento cuántico de formación de 1O2 mostrando un valor similar al del cromóforo sintético de las GFP. Finalmente, se ha investigado mediante el espectrofotómetro en el infrarojo cercano el efecto plasmon producido por films de islas de plata sobre 1O2, observando un incremento máximo de la luminiscencia de 1O2 a 1270 nm alrededor de 30 veces en algunos casos. / In this thesis, the use of antimicrobial photodynamic therapy as alternative to antibiotics has been assessed. First, the potential of phenothiazinium dyes, and specifically new methylene blue, to inactivate multidrug-resistant strains has been demonstrated against Acinetobacter baumanii in vitro and in a mouse burn model. In this regard, it also has been investigated the potential of aryl cationic porphycenes as photosensitizing drugs in APDT in vitro and in vivo, successfully inactivating different gram-positive and negative bacteria, and fungal cells.Second, the kinetics of singlet oxygen (1O2) production and fate in E. coli have been investigated by means of an ultrasensitive near-infrared spectrometer with submicrosecond time resolution. The results allowed us to gain insight into the mechanism of APDT, i.e., the localization of the photosensitiser (PS) in the bacteria and the reactivity of 1O2. On one hand, the microenvironment of the PS changes when the distribution of the cationic charges changes. On the other hand, depending on the site of production, 1O2 reacts with the nearest microenvironment or is able to escape out of the cells. Third, the ability of fluorescent proteins (GFPs), as genetically-encoded photosensitisers, to produce reactive oxygen species has been studied by means of fluorescent probes and time-resolved techniques. Thus, for the first time, the quantum yield of 1O2 production of some of the studied proteins has been calculated showing a value similar to that of the synthetic GFP chromophore.Finally, the plasmonic effect of silver island films on 1O2 has been investigated using the near-infrared spectrometer, demonstrating a maximum enhancement of the 1O2 luminescence signal at 1270 nm ca. 30-fold in some cases.

S'ha avaluat mitjançant estudis in vitro la viabilitat de la teràpia fotodinàmica antifúngica per al tractament clínic d'infeccions causades per les espècies fúngiques patògenes Candida albicans, Candida parapsilosis, Candida krusei i Trichophyton mentagrophytes. L'objectiu és optimitzar aquesta tècnica per proporcionar una alternativa als fàrmacs antifúngics utilitzats en els tractaments clàssics actuals i eradicar així les micosis superficials. S'ha avaluat la capacitat citotòxica de tres fotosensibilitzadors amb propietats fotoquímiques diferents, la hipericina, la 5,10,15,20-tetraquis(N-metil-4-piridil)-21H,23H-porfina i el clorur de 3,7-Bis(etilamino)-2,8-dimetilfenotiacina-5-io, induint tots la inactivació cel.lular sobre les diferents espècies fúngiques. Per avaluar si la la tècnica produeix danys significatius sobre les cèl.lules epidèrmiques humanes s'han realitzat estudis sobre queratinòcits i fibroblasts humans. S'han avaluat els mecanismes d'acció dels tres fotosensibilitzadors mitjançant estudis espectroscòpics i cinètics de formació i desaparició dels seus estats excitats i oxigen singlet. En el cas de l'hipericina també s'han descrit els intermedis que es formen en irradiar, caracteritzant l'accessibilitat dels triplets a l'oxigen. / Se ha evaluado mediante estudios in vitro la viabilidad de la terapia fotodinámica antifúngica para el tratamiento clínico de infecciones causadas por las especies fúngicas patógenas Candida albicans, Candida parapsilosis, Candida krusei y Trichophyton mentagrophytes. El objetivo es optimizar esta técnica para proporcionar una alternativa a los fármacos antifúngicos usados en los tratamientos clásicos actuales y erradicar así las micosis superficiales. Se ha evaluado la capacidad citotóxica de tres fotosensibilizadores con propiedades fotoquímicas distintas, la hipericina, la 5,10,15,20-tetraquis(N-metil-4-piridil)-21H,23H-porfina y el cloruro de 3,7-Bis(etilamino)-2,8-dimetilfenotiacina-5-io, induciendo todos la inactivación celular sobre las distintas especies fúngicas. Para evaluar si la la técnica produce daños significativos sobre las células epidérmicas humanas se han realizado estudios sobre queratinocitos y fibroblastos humanos. Se han evaluado los mecanismos de acción de los tres fotosensibilizadores mediante estudios espectroscópicos y cinéticos de formación y desaparición de sus estados excitados y oxígeno singlete. En el caso de la hipericina también se han descrito los intermedios que se forman al irradiar, caracterizándose la accesibilidad de los tripletes al oxígeno. / Has been evaluated by in vitro viability studies of photodynamic therapy for clinical fungal infections caused by pathogenic fungal species Candida albicans, Candida parapsilosis, Candida krusei and Trichophyton mentagrophytes. The goal is to optimize this technique to provide an alternative to the antifungal drugs used in current classical treatments and thus eliminate superficial mycoses. We assessed the cytotoxic capacity of three photosensitizers with different photochemical properties, the hypericin, 5,10,15,20-tetrakis(N-methyl-4-pyridyl)-21H,23H-porphine and 3,7-Bis(ethylamino)-2,8-dimethylphenothiazin-5-ium chloride, inducing all cell inactivation on different fungal species. To assess if the technique produces significant damage to human epidermal cells, studies with human fibroblasts and keratinocytes were carried. We evaluated the mechanisms of action of the three photosensitisers by spectroscopic and kinetic studies of formation and disappearance of excited states and singlet oxygen. In the case of hypericin have also been described intermediates formed by irradiating, characterized accessibility of triplet oxygen.