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Asociación entre Obesidad Pregestacional y el Fenotipo de Monocitos y Células Progenitoras Hematopoyéticas Fetales: rol de la Endotoxemia Metabólica
(2024) Lepez Rivera Macarena Paz; Casanello Toledo, Paola Cecilia; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Medicina
La obesidad pregestacional representa un importante desafío de salud pública por su asociación con un estado inflamatorio crónico y endotoxemia metabólica, caracterizada por niveles elevados de lipopolisacáridos (LPS) en sangre. Este entorno adverso durante la gestación puede afectar tanto a la madre como al desarrollo inmunológico del feto. Estudios previos han evidenciado que los hijos de mujeres con obesidad pregestacional presentan una mayor susceptibilidad a infecciones y alteraciones inmunológicas en monocitos al nacer, en comparación con hijos de mujeres normopeso. Dado que los monocitos poseen una vida media corta, se planteó que las alteraciones inmunes podrían originarse en las células progenitoras hematopoyéticas (HPCs), las cuales residen en la médula ósea y son responsables de la generación de células inmunes a lo largo de la vida.Este estudio tuvo como objetivo evaluar de forma integral la relación entre obesidad pregestacional y alteraciones inmunes innatas en recién nacidos, utilizando como referencia a hijos de mujeres con normopeso. Se analizaron la endotoxemia metabólica y las características fenotípicas, funcionales y epigenéticas de monocitos y HPCs en sangre de cordón umbilical.Se reclutaron mujeres embarazadas con obesidad pregestacional y normopeso (n=21 por grupo) en los hospitales Clínico UC-Christus y Sótero del Río, bajo aprobación ética (#200920001). En el momento del parto, se obtuvieron muestras de sangre materna y de cordón para cuantificar niveles de LPS (por fotometría), caracterizar subpoblaciones celulares (citometría de flujo), y evaluar expresión génica (RT-qPCR), metilación global del ADN (EPIC 850K array) y metilación específica del gen PPARγ (pirosecuenciación). Se analizó además la respuesta inmune de monocitos y HPCs tras estimulación con LPS y bloqueo del receptor TLR4.Los resultados mostraron un aumento significativo de LPS en sangre materna y fetal en el grupo con obesidad pregestacional. En los recién nacidos de este grupo, se observó un aumento en la proporción de HPCs mieloides tempranas, monocitos con mayor expresión de genes proinflamatorios (IL-6, IL-1β, MCP1) y una reducción en la expresión de PPARγ. Además, se detectó hipometilación global del ADN en monocitos y un aumento específico del 2% en la metilación del gen PPARγ tanto en monocitos como en HPCs. La estimulación con LPS reveló una respuesta inmune atenuada, con menor expresión de citoquinas (IL-6, MCP1, IL-10) y menor producción de IL-6. El bloqueo de TLR4 inhibió significativamente esta producción.En conclusión, la obesidad pregestacional se asocia con alteraciones inmunológicas en los recién nacidos, mediadas por endotoxemia metabólica y reprogramación epigenética de células hematopoyéticas. Estos hallazgos subrayan la importancia de la salud metabólica materna y el valor de los marcadores epigenéticos como predictores tempranos de riesgo inmunológico y metabólico en la descendencia.
Brain response to auditory deviance with and without conscious access
(2022) Osorio Galeano, Sergio Andrés; Aboitiz, Francisco; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Medicina
La habilidad de extraer regularidades estadísticas presentes en estímulos sensoriales y detectar cuando se presentan violaciones a dichas regularidades es de vital importancia para los organismos biológicos, en tanto median respuestas autonómicas y dirigidas a metas que son cruciales para la supervivencia. Por un lado, la extracción de regularidades estadísticas presentes en la escena sensorial permite la consolidación de un modelo interno del mundo. Por otro, la detección de violaciones en estas regularidades permite la actualización de dicho modelo, mediando así procesos de adaptación conductual. En el campo de la neurociencia cognitiva, la respuesta del cerebro a la desviación sensorial en la modalidad auditiva ha sido estudiada de manera clásica por medio de los potenciales asociados a eventos (ERPs, por su sigla en inglés). Esta literatura ha mostrado que la respuesta del cerebro a la desviación auditiva se puede caracterizar por la secuencia de dos respuestas neurales en la señal electroencefalográfica: el potencial de disparidad (MMN, por su sigla en inglés) y la respuesta P3. El MMN es un evento neural automático que puede ser observado independientemente de los estados atencionales o de consciencia de los individuos, mientras que la respuesta P3 depende crucialmente del acceso consciente a la desviación sensorial. Otros dos potenciales marcadores de la desviación auditiva son los cambios fásicos en el tamaño de la pupila e incremento evocados en el poder oscilatorio de las bandas de frecuencia theta (4-7 Hz) y beta (15-30 Hz). Mientras la literatura muestra que la detección de la desviación está acompañada de incrementos en el tamaño de la pupila (un marcador de la alerta y del sistema norepinefrinérgico) y del poder de theta y beta, no se conoce muy bien como estas respuestas neurales estarían moduladas por el acceso consciente a la desviación auditiva. Entender cómo responde el cerebro a la desviación auditiva con y sin acceso consciente nos permitiría entender la interacción dinámica existente entre mecanismos de procesamiento bottom-up y de modulación top-down durante el comportamiento enfocado a metas. En este estudio, nos propusimos entender cómo responde el cerebro a la desviación auditiva con y sin acceso consciente. Para esto, diseñamos una versión modificada de la tarea clásica de tipo oddball auditivo que nos permitió separar el procesamiento consciente del procesamiento subconsciente de la desviación auditiva. Para esto, identificamos los umbrales de discriminación consciente de cada individuo, lo cual nos permitió presentar a nuestros sujetos secuencias de tonos donde el último estímulo (el estímulo objetivo), podía ser otro tono estándar, un estímulo subumbral o un estímulo supraumbral. Los participantes debían reportar si el último estímulo de cada secuencia había sido igual o distinto de los anteriores. Por medio de esta tarea, recogimos datos conductuales (índices de sensibilidad y tiempos de reacción), pupilométricos (respuestas evocadas) y electroencefalográficos (ERPs, transformaciones de tiempo frecuencia al nivel de los electrodos y de las fuentes corticales, así como datos de conectividad funcional). Nuestros resultados muestran que las desviaciones subumbrales fueron incorrecta y sistemáticamente juzgadas como tonos estándar, lo cual refleja el procesamiento subconsciente de la desviación. En cambio, las desviaciones supraumbrales fueron correcta y sistemáticamente reportadas como diferentes, lo cual da cuenta del acceso consciente a la desviación auditiva. Además, replicamos hallazgos sobre la secuencia de MMN y P3 como marcadores confiables del procesamiento consciente y subconsciente de la desviación. Los datos pupilométricos sugieren que todos los estímulos objetivos están asociados a una respuesta pupilar, pero que dicha respuesta es mayor durante el procesamiento subconsciente de la desviación auditiva, reflejando de esta manera el procesamiento de la incertidumbre perceptual inesperada. Incrementos en el poder de theta y beta fueron observados en regiones corticales previamente asociadas con los orígenes del MMN y P3, incluyendo regiones temporales, prefrontales y cinguladas. Mientras que el poder de theta en regiones temporales reflejaría predicciones auditivas y mantención de la información sobre la identidad de un estímulo auditivo novedoso, los incrementos en el poder de beta en regiones prefrontales y cinguladas reflejarían la detección de un error en la predicción y la incertidumbre sensorial. Finalmente, incrementos en la conectividad funcional dentro del rango de theta reflejarían intercambio de información entre procesadores corticales distribuidos globalmente, lo cual soportaría la percepción consciente y la toma de decisiones, mientras que incrementos de conectividad funcional dentro del rango de beta reflejarían procesos de modulación top-down señalando así la necesidad de adaptación de los niveles de alerta debido a una alta incertidumbre y mecanismos de detección de errores en la predicción que son sensibles a una mayor saliencia del evento sensorial. Nuestros resultados subrayan como el cerebro asigna pesos a los mecanismos bottom-up y top-down durante el comportamiento enfocado a metas en función de si los eventos sensoriales son percibidos conscientemente o no, así como la contribución de la adaptación de la alerta durante esta interacción entre mecanismos de procesamiento de la información sensorial. Eso ilustra además la relación dinámica y en constante adaptación entre percepción y cognición.
Caracterización de alteraciones mitocondriales durante la diferenciación in vitro de adipocitos pardos del ratón lipodistrófico Agpat2-/-
(2022) Figueroa Toledo, Ana María; Cortés Mora, Víctor Antonio; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Medicina
La lipodistrofia congénita generalizada (LCG) es una enfermedad de transmisión autosómica recesiva que consiste en reducción severa en la masa de tejido adiposo. Sus causas más frecuentes son mutaciones en el gen AGPAT2. El ratón knockout para Agpat2 (Agpat2-/-) es un modelo murino de LCG. AGPAT2 participa en la vía de los glicerolípidos que determina la síntesis de mono, di y triglicéridos y glicerofosfolípidos. AGPAT2 cataliza la adición de un acil graso-CoA en la posición sn-2 del 1 acil glicerofosfato (también llamado ácido lisofosfatídico) para producir ácido fosfatídico. Los mecanismos de la lipodistrofia secundaria a la inactivación de AGPAT2 permanecen desconocidos, sin embargo, en nuestro laboratorio encontramos que los ratones Agpat2-/- nacen con tejido adiposo de distribución anatómica y abundancia normal, el cual degenera rápida y completamente durante la primera semana de vida. El tejido adiposo es un regulador del balance energético y de la homeostasis lipídica y glucídica. En mamíferos existen dos tipos clásicos de tejido adiposo: el blanco y el pardo, ambos con características morfológicas y funcionales particulares. El ratón Agpat2-/- carece de ambos tipos de tejido adiposo. El tejido adiposo pardo es muy vascularizado y posee adipocitos con múltiples gotas de lípidos y un mayor número de mitocondrias. Su principal función es disipar energía en forma de calor, producto de la actividad de la proteína desacoplante UCP1. Esta proteína está localizada en la membrana mitocondrial interna y su actividad aumenta con la exposición al frío o la estimulación de receptores β-adrenérgicos. Fibroblastos embrionarios de ratón y preadipocitos Agpat2-/- diferenciados in vitro presentan un desbalance en la composición celular de fosfolípidos, entre ellos, menores niveles de fosfatidilglicerol. Este es el sustrato para la síntesis de cardiolipina, un fosfolípido sintetizado exclusivamente en las mitocondrias. La cardiolipina se localiza casi exclusivamente en la membrana mitocondrial interna, favoreciendo su plegamiento y la formación de crestas. Además, estabiliza los complejos proteicos de la cadena transportadora de electrones y otras proteínas involucradas en la respiración mitocondrial, incluyendo UCP1. La disminución en los niveles de cardiolipina o alteraciones en su composición de ácidos grasos, se han asociado a disfunción mitocondrial. Las mitocondrias son necesarias para la diferenciación de los adipocitos blancos y pardos, y es posible que anormalidades funcionales mitocondriales participen en la degeneración postnatal del tejido adiposo en los ratones Agpat2-/-. Los adipocitos Agpat2-/- diferenciados in vitro presentan anormalidades en la morfología mitocondrial, caracterizadas por menor densidad y orientación irregular de crestas. En un análisis transcriptómico previo a esta tesis, en nuestro laboratorio identificamos que adipocitos Agpat2-/- diferenciados in vitro presentan menor expresión de genes codificantes para subunidades de complejos mitocondriales, transportadores de electrones y enzimas involucradas en la β oxidación, así como ausencia total de UCP1. Con estos antecedentes, el objetivo general de esta tesis fue determinar si la diferenciación adipogénica defectuosa de adipocitos Agpat2-/- está asociada a una menor masa mitocondrial y defectos morfológicos de estos organelos. Para llevarlo a cabo, se utilizó un modelo de diferenciación adipogénica a partir de preadipocitos obtenidos de la fracción estromal vascular del tejido adiposo pardo interescapular de ratones Agpat2+/+ (wild type, WT) y Agpat2-/-. Nuestro trabajo mostró que los preadipocitos Agpat2-/- presentaron diferenciación adipogénica anormal, caracterizada por menor contenido de lípidos neutros ausencia de UCP1 en el día 7 de diferenciación. Además, los adipocitos diferenciados Agpat2-/- tuvieron menor masa mitocondrial, indicada por menor número de copias de mtDNA y menor abundancia de proteínas mitocondriales, a partir de los días 3 y 5 diferenciación, en relación a adipocitos WT. No encontramos diferencias en los niveles de PGC-1α y NRF1 y NRF2 entre adipocitos de ambos genotipos, sugiriendo que la menor masa mitocondrial en los adipocitos Agpat2-/- no es causada por menor biogénesis mitocondrial. Por otro lado, los adipocitos diferenciados Agpat2-/- presentaron mayor abundancia de las proteínas P62, LC3-II y PINK1 a partir de los días 3 – 5 de diferenciación, sugiriendo mayor remoción autofágica de mitocondrias en adipocitos Agpat2-/-. Coherentemente, observamos mayor abundancia de P62, LC3-II y ubiquitina en mitocondrias purificadas de adipocitos diferenciados Agpat2-/-, indicando aumento de la actividad mitofágica. En experimentos de inhibición del flujo autofágico con BafA1, corroboramos que adipocitos diferenciados Agpat2-/- presentan mayor abundancia de P62, LC3-II y marcadores mitocondriales en el día 3 y 7 de diferenciación, indicando una mayor remoción mitocondrial. A nivel morfológico, observamos que las mitocondrias de adipocitos diferenciados Agpat2-/- presentan mitocondrias de menor área y perímetro y sus crestas son irregulares en el día 7 de diferenciación. Estas anormalidades morfológicas se asociaron con menor abundancia de las enzimas formadoras de cardiolipina CRLS1, TAZ y subunidades del complejo MICOS. Para explorar la capacidad bioenergética de los adipocitos pardos diferenciados Agpat2-/-, cuantificamos la abundancia de los complejos proteicos de la cadena transportadora de electrones. Durante la diferenciación estos complejos aumentaron en adipocitos de ambos genotipos, sin embargo, estos fueron significativamente menores en adipocitos diferenciados Agpat2-/- en comparación con los WT a partir del día 5 de diferenciación. Además, los adipocitos diferenciados Agpat2-/ presentaron mayor potencial mitocondrial basal en el día 3 de diferenciación, sugiriendo hiperpolarización mitocondrial, no obstante, estas diferencias no se observaron en el día 7 de diferenciación. El contenido de ATP celular disminuyó en adipocitos de ambos genotipos a partir del día 3 de diferenciación. En adipocitos diferenciados Agpat2-/- la abundancia de enzimas involucradas en β oxidación y de la proteína MFN2, mediadora de la interacción entre mitocondrias y gotas lipídicas, fue menor a partir del día 5 – 7 de diferenciación en comparación con adipocitos WT. Coherentemente, observamos una menor superficie de contacto entre mitocondrias y gotas lipídicas en adipocitos diferenciados Agpat2-/-. En conclusión, los resultados de esta tesis muestran que los preadipocitos diferenciados Agpat2-/- presentan adipogénesis parda anormal, caracterizada por menor abundancia de gotas lipídicas, ausencia de UCP1 y anormalidades mitocondriales. Éstas últimas corresponden a: 1) menor masa mitocondrial asociada a aumento de la remoción autofágica de estos organelos, 2) menor tamaño mitocondrial, 3) crestas mitocondriales de morfología irregular, posiblemente secundaria a alteraciones en la síntesis y remodelación de cardiolipina y menor abundancia del complejo MICOS, 4) menor capacidad β oxidativa y 5) menor interacción física estrecha entre mitocondrias y gota lipídicas. Es posible que estas anormalidades adipogénicas y mitocondriales determinen susceptibilidad aumentada a los efectos tóxicos de los ácidos grasos y por este mecanismo, muerte de adipocitos y, en último término, lipodistrofia en los ratones Agpat2-/-.
Caracterización y efectos de las LDL y HDL de mujeres con hipercolesterolemia durante el embarazo sobre la función vascular materna y de células endoteliales
(2022) Cantín González, Claudette Alejandra; Leiva Mendoza, Andrea Alejandra; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Medicina
La hipercolesterolemia es uno de los principales factores de riesgo asociados a ateroesclerosis. Durante el embarazo ocurre un aumento fisiológico (MPH) o suprafisiológico (MSPH) de los niveles de colesterol maternos, siendo limitada la evidencia respecto a los efectos adversos de esta condición en la vasculatura materna. Además, el embarazo se asocia con cambios en el metabolismo de las LDL y HDL maternas, lipoproteínas cuya composición y función son fundamentales para la salud vascular materna, al ser capaces de modular diversas funciones en las células endoteliales. Así, la presente tesis propone estudiar si MSPH se asocia con disfunción vascular materna al tercer trimestre del embarazo, así como también con cambios en la composición y función de las lipoproteínas maternas, las que podrían mediar efectos pro-aterogénicos sobre células células endoteliales. Para comprobar esta hipótesis, nuestro estudio contempló 34 embarazadas MPH y 23 MSPH, clasificadas según sus niveles de colesterol al término del embarazo. Los resultados obtenidos en suero sugieren que las mujeres MSPH se caracterizarían por un perfil pro-aterogénico al estar expuestas a mayor peroxidación lipídica, presentando también mayores marcadores de disfunción vascular comparado con MPH. Al purificar las lipoproteínas maternas, las LDL de mujeres MSPH presentaron cambios en su composición proteica y lipídica, así como también en su función, siendo más susceptibles a oxidación y disminuyendo la biodisponibilidad endotelial de óxido nítrico. Las HDL MSPH presentaron cambios en la abundancia proteica y actividad de la enzima antioxidante PON1, además de una mayor capacidad antioxidante y menor capacidad de inducir la producción de óxido nítrico en células endoteliales, comparado con MPH. En conclusión, la condición MSPH se relaciona con disfunción vascular materna al tercer trimestre del embarazo, así como también con cambios en la composición y función de las lipoproteínas maternas.
Classes of bullying behaviour in Chilean preadolescents
(2025) Cárcamo Ibaceta, Marcela; Cumsille E., Patricio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Salud Pública
Bullying is defined as persistent, hostile actions intended to harm the recipient in a power imbalance relationship. While children and adolescents have been identified as either victims, bullies or bully-victims in past research, few studies have identified patterns of more specific forms of bullying and victimisation behaviour. In addition, questions about stability and changes in patterns of bullying behaviours still need to be answered. This study aimed to characterise classes of bullying and victimisation and estimate the latent transitions of bullying behaviour and its associations with psychosocial and emotional dimensions in students from schools serving socially vulnerable populations. The study utilized secondary self–report data from Chilean students (n = 5151) aged 9–13 years at baseline. The Olweus Bully-Victim Questionnaire was administered to identify victims and bullies. We included items related to diverse types of bullying behaviour, such as teasing, exclusion, fighting and rumours, among others. We used latent class analysis to identify students’ classes in 2016 and latent transition analysis to explore change or stability between 2016 and 2017. We used the Strengths and Difficulties Questionnaire (SDQ) self-reported student version to estimate the association of the classes with individual predictive factors, such as emotional symptoms and problematic behaviours. Overall, 54% of the 2016 sample was included in a class associated with bullying behaviour, either as a victim, a bully, or a bully-victim. The prevalences of the classes were non-involved (46%), teasing-victim (25%), teasing-bully (13%), only victim (10%) and bully-victim (6%).Regarding predictors, the emotional symptoms were associated with higher odds of belonging to the bully-victim, victim, and teasing-victim classes, in contrast to non-involved classes. In comparison, conduct problems were associated with higher odds of belonging to any class other than the non-involved class. The simultaneous modelling of data from 2016 and 2017 (n = 3,790) allowed us to identify four invariant statuses across the two time points: bully-victim, verbal psychological victim, teasing-bully, and non-involved. The students in the four statuses had a greater probability of remaining in the same status: the most stable status was the non-involved (.804), and the least stable was the bully-victim (.333), while the verbal psychological victim (.569), the teasing-bully (.450) had an almost equal probability of remaining and transitioning. Emotional and behavioural indicators significantly predicted the transition between statuses. Sex as a predictor was related to status membership. For example, students being female in 2016 increased the odds of transitioning to non-involved and verbal psychological status as opposed to remaining in teasing-bully status in 2017. The intervention variable and age were not predictive of status changes.Identifying heterogeneous classes of bullying and victimisation and specific correlates may allow for tailoring intervention to prevent specific forms of bullying behaviour. Measuring the processes of change and stability will allow us to understand bullying from a dynamic perspective and why students do not remain in the same role.
Contribución de la provisión materna de vitamina E a la regulación del balance rédox y la prevención del daño oxidativo durante el cierre del tubo neural en ratón
(2022) Quiroz Vallverdú, Alonso Ingmar; Busso, Dolores; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Medicina
Los defectos en el cierre del tubo neural (NTD) corresponden a un grupo de malformaciones congénitas del tubo neural, estructura formada durante el desarrollo embrionario temprano que da origen al cerebro y la médula espinal. Entre los factores no genéticos involucrados en la etiología del NTD se encuentran alteraciones metabólicas de la madre y el consumo inadecuado de algunos micronutrientes, como el folato o vitamina B9. En humanos, la obesidad materna y la diabetes han sido reconocidas como factores de riesgo de NTD y se ha propuesto que el estrés oxidativo asociado a estas condiciones interfiere con el cierre del tubo neural. En los últimos años, nuestro laboratorio reportó que cerca del 30-50% de los embriones deficientes para la proteína Scavenger Receptor Class B Type I (SR-B1 KO), el principal receptor de lipoproteínas de alta densidad (HDL), presentan NTD anterior que progresa a anencefalia. Durante el desarrollo temprano, SR-B1 es expresado en tejidos extraembrionarios, específicamente en los trofoblastos gigantes que componen el saco vitelino parietal (pYS). Los embriones SRB1 KO presentan mayores niveles de especies reactivas del oxígeno (ROS) y contienen menos vitamina E que los embriones SR-B1 silvestres o wild type (WT), sugiriendo que SR-B1 participa en la provisión materna de la vitamina E al embrión. La suplementación materna con α-tocoferol, principal isómero de la vitamina E, previene completamente la incidencia de NTD y normaliza los niveles de ROS en los embriones SR-B1 KO, sugiriendo que el daño oxidativo pudiera contribuir a la etiología de los NTD en este modelo. El α-tocoferol es un antioxidante liposoluble que, coordinadamente con el sistema antioxidante endógeno, detiene la reacción en cadena de la peroxidación lipídica, protegiendo a los lípidos del daño oxidativo. En especial, esta vitamina preservaría los ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs), lípidos esenciales para el desarrollo embrionario. En la primera parte de esta tesis, evaluamos el status oxidativo en embriones WT, SR-B1 KO normales y SR-B1 KO con NTD mediante la determinación de los niveles de algunas moléculas antioxidantes endógenas y de un marcador de lipoperoxidación. Adicionalmente, caracterizamos las abundancias relativas de PUFAs en fosfolípidos y otros lípidos en los respectivos grupos embrionarios usando la tecnología de shotgun lipidomics. Los resultados obtenidos no mostraron una alteración del sistema antioxidante endogéno en los embriones SR-B1 KO, pero sí un aumento de la lipoperoxidación. Ni los niveles de vitamina E embrionaria ni la peroxidación lipídica se previnieron al suplementar a las madres con una dieta enriquecida con vitamina E. En conjunto, estos resultados sugieren que el mecanismo de acción de la vitamina E en la prevención de los NTD en embriones SR-B1 KO estaría mediado por un efecto no sobre el embrión mismo, sino indirecto y mediado por el pYS. Sin embargo, el análisis mediante WB de vías de señalización asociadas a la producción de ROS extracelular en el pYS no mostró diferencias entre tejidos de preñeces con o sin la intervención con vitamina E. Si bien el rol de dicho tejido embrionario en la prevención de NTD mediada por vitamina E no pudo ser demostrado, es posible que otras vías o procesos indirectos, no analizados en esta tesis, expliquen dicho efecto. A través del análisis de lipidómica observamos que la deficiencia de SR-B1 se asoció a niveles disminuidos de PUFAs de cadena larga (LCPUFAs), así como de ácidos grasos monoinsaturados (MUFAs) en determinados fosfolípidos y niveles aumentados de lisofosfatidilcolina (LPC), lo cual sugiere la hidrólisis aumentada de lípidos de membrana. Un resultado inesperado de este estudio fue que los embriones SR-B1 KO con NTD exhibieron acumulación de triglicéridos (TG), lo que indicaría movilización de ácidos grasos desde la membrana a gotas lipídicas. Este mecanismo adaptativo se ha observado previamente en células gliales y cancerígenas para proteger a los lípidos de la oxidación y/o la inflamación. Teniendo en cuenta que la obesidad generalmente cursa con un mayor estado oxidativo en humanos y animales, en la segunda parte de esta tesis hipotetizamos que el consumo de una dieta rica en grasas y azúcares (“high fat/high sugar”, HFHS) en ratonas SR-B1 heterocigotas reduciría la provisión embrionaria de vitamina E y aumentaría la incidencia de NTD debido a un aumento en los requerimientos antioxidantes maternos. Tal como esperábamos, la dieta HFHS indujo una alteración en el metabolismo materno de la glucosa y los lípidos, y aumentó la incidencia de NTD en los embriones KO y heterocigotos, y también se asoció a la ocurrencia de NTD en embriones WT. Además, la alimentación de las ratonas con esta dieta provocó retardo del desarrollo de los embriones, de manera independiente del genotipo de SR-B1. Los efectos teratogénicos de la dieta no fueron mediados por una reducción en los niveles de la vitamina E en plasma materno ni tampoco observamos un aumento en el daño oxidativo en madres o embriones de gestaciones del grupo HFHS. Interesantemente, mientras que las hembras alimentadas con la dieta HFHS presentaron intolerancia a la glucosa, mayores niveles de péptido C plasmático, hipercolesterolemia y acumulación de colesterol en hígado y pYS, la suplementación con vitamina E en ratonas del grupo HFHS previno la incidencia de NTD y el retardo del desarrollo, y corrigió todas las anormalidades metabólicas maternas mencionadas. Estos resultados sugieren que la vitamina E podría ejercer un efecto protector sobre el metabolismo materno, con potenciales ventajas sobre el embrión. En conjunto, los resultados obtenidos en esta tesis sugieren que la vitamina podría prevenir los NTD a través de los siguientes mecanismos: I) manteniendo los niveles adecuados de PUFAs en fosfolípidos en el embrión en desarrollo, posiblemente mediante mecanismos no-antioxidantes, y II) en hembras consumiendo una dieta obesogénica, previniendo las perturbaciones metabólicas maternas en glúcidos y lípidos. Estos resultados confirman que la vitamina E y los PUFAs son moléculas relevantes para el cierre del tubo neural. Por lo tanto, la adecuación de la ingesta de estos lípidos podría servir como estrategia para prevenir los NTD, especialmente en condiciones como la obesidad, diabetes o dislipidemias.
Cornifelin expression during Xenopus laevis metamorphosis and in response to spinal cord injury
(2022) Torruella González, Sol; Larraín Correa, Juan Agustín; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Medicina
Xenopus laevis tiene la capacidad de regenerar luego de un daño en sus estadios larvales (NF50), pero al término de la metamorfosis pierde esta capacidad (NF-66). En una secuenciación de ARN de alto rendimiento, se analizaron los transcritos de animales NF-50 y NF-66, 21 horas, 2 y 6 días luego del daño a la médula espinal por transección. Cornifelina fue uno de los transcritos más altamente expresados dos días después del daño en NF-66, lo que sugiere un rol luego del daño a la médula espinal. La expresión de cornifelina ha sido detectada previamente principalmente en epitelios escamosos estratificados como piel y mucosas, pero su expresión en estructuras del sistema nervioso central no ha sido descrita. Aquí, usando técnicas histológicas, moleculares y bioquímicas, reportamos la expresión de cornifelina en la médula espinal, en la retina y en la córnea de Xenopus laevis durante la metamorfosis; evaluamos la reacción meníngea luego del daño por transección de la médula espinal y caracterizamos una línea transgénica para cornifelina. La expresión de cornifelina fue detectada en la sustancia gris y meninges de la médula espinal de animales NF-50 y NF-66. La expresión en la sustancia gris disminuyó a lo largo de la metamorfosis. En retina, cornifelina fue detectada en la capa de células ganglionares, en las capas nucleares internas y externas y en el segmento externo en NF-50 y NF-66. Luego del daño a la médula espinal, la expresión de cornifelina fue regulada a la alta en animales NF-66. Además, encontramos que la expresión en meninges fue distinta luego del daño en NF-50 y NF66. En NF-50, células positivas para cornifelina fueron encontradas cerrando el sitio de daño un día luego de la transección. En los siguientes días, fue encontrada delineando el tejido nervioso en reconexión. Por otro lado, en NF-66, células positivas para cornifelina fueron encontradas en las meninges y en la porción ventral de la médula a los seis días luego del daño y en el sitio de daño a los diez días. Estos resultados sugieren que cornifelina participaría en la reacción meníngea luego del daño por transección a la médula espinal.
Correlates of impulsive decision making: functional connectivity between nucleus accumbens, orbitofrontal cortex, and dorsolateral striatum during delay discounting task
(2022) Azócar Garrido, Víctor Hugo; Fuentealba Evans, José Antonio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Medicina; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Sociales; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Química y Farmacia
Antecedentes: La elección impulsiva se caracteriza por la preferencia por una recompensa pequeña e inmediata frente a una mayor, pero con demora. Los mecanismos subyacentes a las elecciones impulsivas están vinculados a la actividad en el Núcleo accumbens (NAc), la corteza orbitofrontal (OFC) y el cuerpo estriado dorsolateral (DLS). Si bien la conectividad funcional entre las áreas del cerebro ha sido clave para comprender una variedad de procesos cognitivos, no está claro si la conectividad funcional diferencia entre una decisión impulsivas y una controlada. Métodos: Para estudiar la conectividad funcional entre y dentro de NAc, OFC y DLS durante una tarea de descuento de retardo, registramos simultáneamente el potencial de campo local en NAc, OFC y DLS en ratas y cuantificamos el grado de acoplamiento de fase-amplitud (PAC) entre actividad oscilatoria sincronizada en animales que muestran una tendencia alta (HI) o baja (LI) para elecciones impulsivas. Resultados: Nuestros resultados mostraron un patrón diferencial de PAC durante la toma de decisiones en OFC y NAc, pero no en DLS. Mientras que el PAC theta-gamma en OFC se asoció con decisiones de autocontrol, un PAC delta-gamma más alto en OFC y NAc acompañó las decisiones impulsivas en los grupos HI y LI. Durante el evento de recompensa, el análisis de causalidad de Granger mostró que una mayor contribución gamma NAcOFC caracterizó al grupo HI, mientras que el grupo LI tuvo una mayor contribución gamma OFCNAc. Conclusiones: La hiperactividad en NAc durante la recompensa en el grupo HI sugiere que la contribución exacerbada de NAcCore puede conducir a una sobrevaloración de la recompensa que sesga el comportamiento hacia la elección impulsiva.
Cross cerebro-cerebellar language lateralization in lesioned and unlesioned brains: a functional and structural neuroimaging study
(2022) Thakkar, Ishani Rajendra; Mendez Orellana, Carolina; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Medicina
Una de las habilidades cognitivas más avanzadas que distingue a los humanos de otras especies es el lenguaje: la capacidad de tener un sistema complejo de sonidos asociados con distintos significados para expresar pensamientos y emociones. Los estudios de neuroimagen en sujetos sanos y con lesiones han demostrado que las funciones del lenguaje dependen de la integración funcional de varias regiones especializadas en los lóbulos temporal y frontal, es decir, las áreas de Wernicke y Broca respectivamente (Purves et al., 2004). Estas regiones están ubicadas en el hemisferio cerebral izquierdo en el lóbulo temporal y en el lóbulo frontal, respectivamente, para alrededor del 95% de las personas diestras y alrededor del 70% de las personas zurdas (Griggs, 2010). Como es evidente, las funciones del lenguaje están desigualmente representadas en los dos hemisferios cerebrales, es decir, están lateralizadas. Especialmente en personas diestras, las funciones específicas del lenguaje, como la comprensión, el vocabulario y la gramática, suelen estar lateralizadas hacia el hemisferio izquierdo (Taylor & Taylor, 1990). La producción del habla también está lateralizada a la izquierda en la mayoría de las personas diestras, mientras que puede ser atípica, es decir, bilateral o lateralizada a la derecha, en una fracción de la población zurda (Beaumont, 2008). Curiosamente, la localización y lateralización del lenguaje no se limitan a las regiones corticales, es decir, supratentoriales. Se ha demostrado que el cerebelo (que es parte del cerebro infratentorial) contralateral al hemisferio 'dominante del lenguaje' participa en la regulación del lenguaje en términos de fluidez verbal, gramática, corrección de errores del lenguaje y habilidades de escritura (Starowicz-Filip et al., 2017). Las deficiencias en el procesamiento del lenguaje afectan de manera aguda la calidad de vida, por lo que el personal clínico hace todo lo posible para identificar y preservar las áreas corticales involucradas en su comprensión y producción. En consecuencia, comprender la lateralización del lenguaje se vuelve especialmente importante en los procedimientos neuroquirúrgicos, donde existe la necesidad de mapear las funciones del lenguaje en los pacientes con el fin de preservar regiones elocuentes del cerebro. Esto es particularmente relevante en procedimientos que implican la extirpación quirúrgica de tumores cerebrales. Si bien ha habido evidencia de lateralización cruzada del lenguaje cerebro-cerebeloso relacionada con el dominio del lenguaje en pacientes con tumores cerebrales (Hubrich-Ungureanu et al., 2002), los estudios clínicos de neuroimagen que evalúan la lateralización del lenguaje hemisférico se enfocan principalmente solo en el cerebro supratentorial. Sin embargo, un estudio reciente proporcionó evidencia de que estas activaciones pueden actuar como una característica adicional para evaluar el dominio del lenguaje con lateralización del lenguaje tanto típica como atípica (Méndez Orellana et al., 2015). Este estudio abrió vías para probar si la activación del lenguaje en el cerebelo puede guiar la determinación del dominio del lenguaje porque la activación del cerebelo generalmente no se ve afectada por el tumor localizado en las presuntas áreas corticales del lenguaje. Además, estas activaciones cruzadas son de especial interés en la recuperación y rehabilitación del lenguaje en pacientes con afasia, ya que pueden ayudar a visualizar la reorganización del lenguaje y revelar una lateralización atípica del lenguaje que, a su vez, puede ayudar a definir la viabilidad de lobectomías salvadoras en estos pacientes (Méndez Orellana et al., 2012). Esto puede resultar especialmente útil en los casos en que el tumor dificulte la determinación de la lateralización. Hasta ahora, solo se han utilizado paradigmas de generación de verbos encubiertos para estudiar estas activaciones (FitzGerald et al., 1997; Hubrich Ungureanu et al., 2002). Estas tareas son difíciles de monitorear en el escáner y pueden ser un desafío para los pacientes, especialmente si su tumor afecta las regiones del lenguaje. Por lo tanto, además del paradigma tradicional de generación de verbos, utilizamos tareas de asociación semántica y fonológica como paradigmas lingüísticos alternativos y más fáciles para establecer la ocurrencia de las activaciones cruzadas en sujetos que tenían dificultad para realizar las primeras. Estas activaciones podrían observarse no solo en sujetos sanos, sino también en pacientes con tumores cerebrales en las tres tareas a pesar de que la lesión cerebral afecta la señal dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD) (Thakkar et al., 2022). Esto fue cierto para una cohorte con pacientes diestros y zurdos con un tumor cerebral, así como controles sanos diestros y zurdos incluidos de los compañeros de los pacientes y emparejados por edad, sexo y nivel educativo. Una vez establecida la presencia de estas activaciones en los pacientes, evaluamos y comparamos diferentes índices utilizados para la determinación de lateralización (LI) basados en activaciones BOLD tanto en la corteza como en el cerebelo. Si bien el método actual utilizado en la clínica es bastante sólido, existen ciertos desafíos para implementarlo. Se demostró que los cálculos de LI en fMRI dependen del umbral de confianza estadística que se utiliza para determinar el número de vóxeles activados (Ruff et al., 2008). Por lo tanto, usamos una técnica de cálculo de LI independiente del umbral (Branco, et al., 2006; Suarez et al., 2009) y los comparamos con experiencia manual para verificar su confiabilidad en la clínica, ya que estos métodos aún se están explorando en entornos experimentales. y requieren más confirmaciones clínicas. Como una validación adicional de la activación funcional cruzada que parece estar ocurriendo entre la corteza dominante del lenguaje y el cerebelo mientras se realizan tareas de lenguaje, también estudiamos la conexión anatómica de la materia blanca entre estas dos estructuras que reclutan específicamente al cerebelo para contribuir a las funciones de procesamiento verbal tanto en sujetos sanos como en sujetos con tumor cerebral. Para comprender mejor la lateralización del lenguaje en estas cohortes, establecimos la presencia de estos tractos de materia blanca relacionados con el lenguaje. En pocas palabras, esta tesis utiliza datos funcionales, así como datos de tractografía recopilados de sujetos sanos y pacientes con tumores cerebrales para investigar los mecanismos anatómicos y funcionales de las activaciones cerebro-cerebelosas cruzadas típicas y atípicas. Descubrimos que las tareas de asociación semántica y fonológica eran consistentes con la tarea de generación de verbos y, por lo tanto, pueden resultar herramientas útiles en la determinación de la materalización del lenguaje cerebro-cerebeloso cruzado prequirúrgico. También observamos que las técnicas de LI independientes de umbral no son consistentemente congruentes con la lateralización asignada manualmente. Además, se observó que una buena parte de nuestras dos cohortes demostraron tractos de materia blanca que conectan el cerebelo contralateral con las principales regiones del lenguaje individualmente. Los hallazgos de este proyecto arrojan luz sobre sus mecanismos en los cerebros lesionados, así como sobre la importancia del cerebelo en la identificación de la lateralización típica y atípica del lenguaje en pacientes con tumores cerebrales o no.
Determinación del nivel de PEEP óptima calculado de acuerdo con mecánica respiratoria y al desempeño cardiovascular en pacientes con síndrome de distres respiratorio agudo, mediante el análisis de la variación cíclica de la impedancia torácica medida por tomografía de impedancia eléctrica
(2024) Carpio Cordero, David Bernardo; Retamal Montes, Jaime; Hurtado Sepúlveda, Daniel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Medicina
La presión positiva al final de la espiración (PEEP) es un componente clave en las estrategias de ventilación mecánica protectora para pacientes con síndrome de distrés respiratorio agudo. Su uso adecuado está relacionado con la mejora de la oxigenación y la mecánica pulmonar, ya que previene el colapso de los alvéolos inestables, optimiza el reclutamiento alveolar y reduce el estrés cíclico, minimizando la apertura y colapso repetitivo de los alvéolos. La determinación del nivel óptimo de la PEEP se realiza mediante una maniobra de reclutamiento alveolar la cual consiste en aumentar progresivamente la presión total en las vías aéreas hasta lograr la apertura de la mayoría de los alvéolos colapsados. Posterior a ello, se reduce gradualmente la PEEP, seleccionando el nivel que esté asociado con la mejor distensibilidad del sistema respiratorio. No obstante, esta maniobra, al generar aumentos supranormales de la presión intratorácica, puede inducir un deterioro hemodinámico, manifestándose como disfunción ventricular derecha y asociarse a un peor pronóstico en pacientes críticos. Nuestro estudio se centró en la monitorización no invasiva de variables hemodinámicas y respiratorias durante una maniobra de reclutamiento alveolar en pacientes con distrés respiratorio agudo, utilizando termodilución transpulmonar para medir el volumen sistólico y tomografía de impedancia eléctrica para evaluar la impedancia pulsátil torácica. 13 Como resultado la maniobra de reclutamiento alveolar produjo cambios cardiopulmonares esperados como cambios en la función cardiaca (GC – GEF), mejoría del intercambio gaseoso (SpO2, SaO2/FiO2), disminución del mismatch pulmonar (QS/QT), homogenización de la ventilación (GI-IR) y optimización de la mecánica pulmonar (DP CRS). Mostró una correlación débil entre la variación de la impedancia pulsátil pulmonar y el volumen sistólico. No obstante, esta correlación mejoró en pacientes con IMC < 30. En conclusión, la metodología demostró ser factible y permitió la observación de los efectos fisiológicos esperados de la interacción cardiopulmonar. Además, se evidenció la viabilidad de evaluar cambios regionales en la relación ventilación-perfusión, subrayando la importancia de ajustar la monitorización hemodinámica según la composición corporal en futuras investigaciones.
Dysbiosis prevents age-dependent phenotypes in drosphila Pink1B9 a fly model for parkinson's disease
(2022) Molina Mateo, Daniela Francisca; Campusano Astorga, Jorge Mauricio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Medicina
La interacción entre el sistema nervioso entérico (SNE) y el sistema nervioso central (SNC), comúnmente conocido como el eje Intestino-Cerebro, consiste en una comunicación bidireccional regulada a nivel endocrino, inmunológico y neuronal, el desequilibrio en su normal funcionamiento se ha asociado recientemente con varios trastornos neuropsiquiátricos y neurodegenerativos. La investigación sobre este eje podría ofrecernos nuevos blancos terapéuticos para una amplia gama de enfermedades, incluida la enfermedad de Parkinson (EP). La EP es un desorden neurodegenerativo caracterizado por alteraciones motoras, las cuales son precedidas por lo que se denomina una etapa prodrómica o premotora donde es posible observar síntomas no motores. En esta tesis se propone manipular la microbiota intestinal en etapas premotoras tempranas de un modelo de EP en mosca generado por una deleción en el gen Pink1 (Pink1B9), para evaluar si esta manipulación podría afectar la progresión temporal de los síntomas de la EP. En este trabajo, se analizó si existían diferencias en la composición de la microbiota del intestino medio a los 8-9 días posteriores a la eclosión y se generó un modelo de disbiosis (desequilibrio microbiano) intestinal en Drosophila mediante un tratamiento crónico con antibiótico (kanamicina, 0,5 mM), durante un máximo de 16 días. Finalmente, mediante el uso de un sistema de registro, evaluamos individualmente en moscas macho diversos parámetros de comportamiento motores y no motores en las moscas tratadas y no tratadas con kanamicina. Los resultados obtenidos en esta tesis evidencian una diferencia sustancial en la composición de la microbiota intestinal del mutante Pink1B9 en comparación con las moscas control. Los datos también muestran que el tratamiento con kanamicina induce la recuperación de algunos de los parámetros no motores en etapa premotora estudiados en la EP, mientras que no hay cambios en los parámetros locomotores en la etapa. Por otro lado, el tratamiento específicamente durante la etapa premotora tiene un efecto prolongado induciendo una mejora en la capacidad locomotora de las moscas de control y mutantes.
Early inhibition of the ATX-LPA axis modulates YAP/TAZ signaling and mitigates dystrophic progression in δ-SACOGLYCANOPATHY mice
(2025) Gutierrez Rojas, Cristian Armando; Carvajal Cabrera, Jorge; Brandan, Enrique; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Medicina
Sarcoglycanopathies, a type of limb girdle muscle dystrophy, are caused by mutations in the genes encoding sarcoglycans (α, β, γ, and δ) that can destabilize the dystrophin-associated glycoprotein complex at the sarcolemma. This leaves muscle fibers vulnerable to damage after contraction, followed by inflammatory and fibrotic responses, resulting in muscle weakness and atrophy. In different tissues, two signaling pathways have been implicated in inflammation and fibrosis: autotaxin-lysophosphatidic acid (ATX-LPA) and yes-associated protein 1/transcriptional co-activator with PDZ-binding motif (YAP/TAZ). LPA, synthesized by ATX, can act as a pleiotropic molecule due to its multiple receptors. The two Hippo pathway effectors, YAP/TAZ, can be dephosphorylated by LPA and translocated to the nucleus. They induce several target genes, such as CCN2/CTGF, involved in fibrosis and inflammation. However, no detailed characterization of these processes and pathways in the development of sarcoglycanopathy or the effect of early inhibition of this axis has been evaluated in skeletal muscle.Using the δ-sarcoglycan knockout mouse model (Sgcd-/-), the study investigated components of these pathways, muscle regeneration, inflammatory and fibrotic responses, and muscle function of different skeletal muscles (triceps-TR, gastrocnemius-GST, diaphragm-DFG, tibialis anterior-TA, and extensor digitorum longus-EDL) during the development of δ sarcoglycanopathy in the first two months of life. In addition, the effect of early ATX-LPA axis inhibition on inflammatory profile, ECM component deposition, muscle function and regenerative capacity was evaluated using PF8380 (ATX inhibitor) and Ki16425 (LPA1 antagonist). Sgcd-/- mice showed early dystrophic features (fiber damage/necrosis, centrally nucleated fibers, and regenerated fibers) followed by later fiber size reduction in TR, GST, and DFG. These changes are concomitant with an early inflammatory and fibrotic response in these muscles. Early impairments in force generation in the TA and EDL, resistance to mechanical damage in the EDL, and running ability were also observed in these mice. Furthermore, these animals showed early dysregulation of the ATX-LPA axis and the YAP/TAZ signaling pathway in the muscles. Interestingly, inhibition of the ATX-LPA axis with either inhibitor modulated YAP/TAZ signaling, ameliorated the inflammatory and fibrotic response in the muscle studied, and improved muscle performance and running ability in Sgcd-/- mice.This study provides compelling evidence that the ATX-LPA axis and YAP/TAZ signaling pathway are dysregulated in skeletal muscle of Sgcd-/- mice from an early age. These molecular alterations coincide with the development of fibrotic and inflammatory responses in this disease model. Importantly, our findings demonstrate that targeted inhibition of either ATX or LPA1 results in significant amelioration of these pathological processes. These results not only advance our understanding of the molecular mechanisms underlying muscular dystrophy but also identify the ATX-LPA axis as a promising therapeutic target for intervention.
Efectos fisiológicos de la ventilación mecánica no invasiva y cánula nasal de alto flujo en el periodo postextubación de pacientes críticamente enfermos con alto riesgo de falla de destete
(2024) Basoalto Escobar, Roque Ignacio; Bruhn Cruz, Alejandro Rodrigo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Medicina
Introducción: se estima que entre el 10% y el 20% de los pacientes experimentan falla de destete de la ventilación mecánica (VM), incrementándose al 30% en aquellos considerados de alto riesgo. Frente a este escenario, la ventilación no invasiva (VNI) y la cánula nasal de alto flujo (CNAF) son las estrategias que han demostrado ser efectivas para prevenir la falla de destete. Los efectos fisiológicos de ambas podrían diferir lo cual podría tener implicancias para una selección más personalizada del soporte postextubación. Sin embargo, no existen estudios que hayan comparado los efectos fisiológicos de VNI versus CNAF en la fase postextubación.Objetivo: Comparar los efectos de la VNI versus CNAF sobre el trabajo respiratorio, función respiratoria, aireación pulmonar, hemodinamia y estrés cardiovascular, durante el periodo postextubación de pacientes críticamente enfermos con alto riesgo de falla de destete.Método: El estudio corresponde a un ensayo clínico aleatorizado de tipo cruzado en pacientes con VM por más de 48 horas y categorizados con alto riesgo de falla de destete. Durante el estudio los pacientes fueron monitorizados con un catéter esofágico/gástrico y electromiografía de diafragma para evaluar el trabajo respiratorio. Adicionalmente, fueron monitoreados con tomografía por impedancia eléctrica para evaluar cambios en la aireación pulmonar. Postextubación fueron sometidos secuencialmente a VNI y CNAF por una hora en orden aleatorio. Al final de cada periodo de intervención se evaluó trabajo respiratorio, función respiratoria, patrón de ventilación, hemodinamia, NT-ProBNP y troponinas T ultrasensibles.Resultados: La población estudiada (n= 22) presentó una edad 66 [47 – 76] años, con una mediana de conexión a VM 7 [4 - 10] días. El análisis de esfuerzo respiratorio mostró una reducción significativa en el producto presión tiempo (PTP) por minuto y en la variación de presión esofágica (ΔPes) con VNI en comparación con CNAF (90 [63 - 125] vs. 109 [76 - 183] cmH2O.s/min; p= 0,013 y 6,1 [4,0 – 8,1] vs. 7,05 [4,9 – 9,7] cmH2O; p= 0,021, respectivamente). Además, se observó una reducción de frecuencia respiratoria durante el período de VNI (20 [15 - 24] vs. 22 [17 -23]; p= 0,022), un aumento significativo en el volumen corriente (473 ± 153 vs. 371 ± 141 ml; p= 0,001) y en el volumen minuto (9,5 ± 3,1 vs. 8,3 ± 2,8 L/min; p= 0,036) durante el periodo de VNI. Sin embargo, no se encontraron diferencias en el volumen de fin de espiración global (ΔEELV), actividad eléctrica del diafragma, hemodinamia ni en los biomarcadores de estrés cardiovascular. Notablemente, al compararlas con el periodo basal de oxigenoterapia convencional tanto VNI como CNAF demostraron una reducción en el esfuerzo respiratorio, frecuencia respiratoria y un aumento significativo en ΔEELV. Conclusión: Tanto VNI como CNAF producen una marcada disminución del trabajo respiratorio en pacientes con alto riesgo de falla de destete durante la fase postextubación. Sin embargo, el impacto de VNI es superior a la CNAF, particularmente en los pacientes que presentan un mayor nivel de trabajo respiratorio basal. Además, tanto VNI como CNAF inducen un aumento del EELV de magnitud comparable, pero sólo VNI aumenta el volumen corriente y modifica el patrón respiratorio.
Effect of Charcot Marie Tooth causing Mitofusin-2 mutations in the mitochondrial fusion and fission balance
(2023) Lagos Quiñones, Daniel Alejandro; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
Las mitocondrias son organelos altamente dinámicos, mediado por procesos de fusión y fisión. Si bien se conocen los mecanismos moleculares que regulan casa proceso, se desconoce la maquinaria que media el equilibrio entre ellos. Las mutaciones en la proteína de fusión mitocondrial MFN2 se asocian al desarrollo Charcot Marie-Tooth 2A, una enfermedad neurodegenerativa de neuronas motoras. Estas mutantes de MFN2 alteran la morfología mitocondrial. Se desconoce si mutaciones de Mfn2 pueden afectar directamente la fisión mitocondrial. Nosotros evaluamos el efecto de mutantes de MFN2 que causan CMT2A en el equilibrio de fusión y fisión, y el metabolismo oxidativo. Estudiamos fibroblastos de piel derivados de individuos control y pacientes con CMT2A que portaban las mutantes MFN2-L248H o MFN2-M376V, además de fibroblastos embrionarios de ratón (MEF) WT que expresan de manera aguda o estable cada mutante. Evaluamos la morfología y los eventos de fusión y fisión mitocondrial mediante microscopía confocal en células vivas. Se estudiaron los niveles de proteínas de fusión y fisión, la tasa de consumo de oxígeno (OCR), la tasa de acidificación extracelular (ECAR) y subunidades de los complejos de la fosforilación oxidativa (OXPHOS). Los fibroblastos derivados de pacientes y células MEF WT que portan mutaciones L248H y M376V muestran una inhibición de la dinámica de fusión, asociado a alteración en los niveles de proteínas de fusión. Pero, MFN2-L248H determina una morfología mitocondrial hiperelongada opuesta a la fragmentación en las células que expresan MFN2-M376V. Consistentemente, MFN2-L248H indujo inhibición de la fisión, y aumento en pDrp1-Ser637 (anti-fisión). Las células que expresan MFN2-M376V muestran niveles aumentados de la forma pro-fisión de Drp1 (pSer616). Finalmente, las células MFN2-L248H muestran un aumento de OCR, pero caída en complejos de OXPHOS. M376V induce un aumento de ECAR, lo que sugiere un metabolismo más glicolítico. Por lo tanto, las mutaciones de MFN2 causantes de CMT2A alteran la dinámica de fisión mitocondrial, sumado a los defectos en fusión, que alteran en el metabolismo oxidativo de manera particular. Nuestro trabajo devela un nuevo mecanismo que puede contribuir a la fisiopatología de CMT2A.
Effects of acute stress on behavioral adaptation and oscillatory brain activity associated to social bargaining
(2023) Fabar Chagay, Catalina; Ossandón, Tomás; Billeke, Pablo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Medicina
El estrés agudo es una respuesta transitoria a factores estresantes físicos o fisiológicos que provoca cambios neuroendocrinos, los cuales pueden alterar el funcionamiento de diferentes áreas cerebrales, incluido el córtex prefrontal (CPF). Las funciones ejecutivas, como la toma de decisiones, la flexibilidad cognitiva, la cognición social y la monitorización de la retroalimentación, dependen de forma crucial de las redes frontales. Estas funciones cognitivas están estrechamente relacionadas con la línea media frontal theta, una banda neuronal de 4-8 Hz que se registra en las regiones frontales y aumenta tras las retroalimentaciones negativas. Se ha informado de que el estrés disminuye esta actividad. Actualmente, se debate si el estrés afecta a la compensación entre prosocialidad e interés propio, un elemento clave en situaciones de toma de decisiones sociales como el regateo. También se ha descrito ampliamente que el estrés elevado altera la flexibilidad al tiempo que disminuye la potencia theta, lo que podría repercutir en la forma en que nos adaptamos y actuamos en situaciones sociales. Sin embargo, aún no está claro cómo afecta el estrés a nuestra adaptabilidad estratégica durante contextos de creación social y cómo esto se asocia a theta como posible mecanismo neural. En este proyecto de tesis, recogimos datos neuroendocrinos, conductuales y electrofisiológicos para contribuir a este vacío de conocimiento con un enfoque integral. Utilizamos el Juego del Ultimátum (UG), un paradigma utilizado predominantemente en el campo de la teoría de juegos y la cognición social. Al utilizar una versión repetida de esta tarea en un contexto social y no social, esperábamos poder observar los cambios relacionados con la manipulación del estrés y aislar el componente social. En el primer estudio, examinamos cómo el estrés agudo afecta a las decisiones en términos de prosocialidad y flexibilidad conductual durante el regateo social. Nuestros resultados muestran que el estrés sólo tuvo efectos perjudiciales sobre el rendimiento en el contexto no social de la tarea, mientras que en el contexto social no hubo diferencias entre los participantes estresados y los no estresados. Esto sugiere que el contexto social puede actuar como un amortiguador que permite preservar la respuesta conductual y el rendimiento. En el segundo estudio, investigamos cómo afecta el estrés agudo a las decisiones en términos de flexibilidad cognitiva y conductual y la actividad de theta frontal de la línea media como posible mecanismo neural implicado en este proceso. Nuestros resultados mostraron que los participantes estresados presentaban una menor adaptación en el contexto no social, mientras que no se observaron diferencias en el contexto social. Aunque observamos una tendencia a un menor aumento de la potencia theta en el grupo de estrés tras la retroalimentación negativa, no alcanzó significación. La mayor adaptabilidad en el contexto no social entre los participantes no estresados no estuvo acompañada de un mayor aumento de la potencia theta tras los errores, que se esperaría que estuviera presente como marcador neural de la flexibilidad cognitiva. Sin embargo, observamos una mayor actividad alfa y beta en el contexto social que en el no social, lo que sugiere una mayor inhibición y reevaluación cognitiva de las emociones en los participantes no estresados.
Evaluación de la respuesta inmune anti-tumoral mediada por linfocitos T en organoides derivados de pacientes con cáncer de vesícula biliar
(2024) Obreque Castro, Javiera Constanza; Bizama, Carolina; Roa, Juan Carlos; Montecinos Acuña, Viviana; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Medicina
El cáncer de vesícula biliar (GBC) es una de las neoplasias más comunes y agresivas dentro del tracto biliar. Particularmente en nuestro país, el GBC se ha reportado como un problema de salud pública, especialmente en mujeres donde contribuye como la quinta causa de muerte por cáncer. Actualmente, el único tratamiento efectivo es la resección quirúrgica de la vesícula en estadios temprano. Sin embargo, la mayoría de los pacientes son diagnosticados en estadios avanzados, donde la única alternativa terapéutica es la quimioterapia con gemcitabina y cisplatino, la cual presenta muy baja respuesta. Es por esto, que la búsqueda de nuevos blancos de terapia y de modelos preclínicos que representen fielmente la respuesta a terapias ha cobrado gran interés en la investigación biomédica con enfoques en medicina personalizada. En los tumores de GBC se ha descrito la presencia de las células iniciadoras de tumor (TICs) o cancer stem cells (CSC), caracterizadas por la expresión doble positiva de los marcadores CD44 y CD133. Una de las características de las TICs, es la evasión de la respuesta inmune antitumoral, a través, de la expresión de los immune checkpoint (o puntos de control inmune) desencadenando la supresión de los linfocitos T citotóxicos, encargados de orquestar la respuesta inmune antitumoral. En los últimos años, la inmunoterapia ha revolucionado el tratamiento del cáncer y actualmente se utiliza con resultados favorables en el tratamiento de diferentes tipos de tumores. Dentro de las inmunoterapias aprobadas por la FDA, se encuentran los inhibidores de los inmune checkpoint, PD-L1/PD-1, CTLA4 y LAG-3. Inicialmente estas terapias fueron aprobados para su uso en melanoma, pero en la actualidad los dos primeros se utilizan en variados tipos de cáncer incluido el gástrico. Por lo tanto, para el análisis de la respuesta y predicción a estas nuevas inmunoterapias se requiere de nuevos modelos in vitro de cáncer, que sean capaces de recapitular la interacción de las células del cáncer con el componente inmune. Dentro de estos modelos, se propone el uso de los cultivos 3D de organoides tumorales derivados de pacientes (PDOs) como una poderosa herramienta que imita las características histológicas, genéticas y fisiopatológicas del tumor del cual derivan. Sin embargo, el principal desafío es enriquecer este modelo de PDOs tumorales con células del componente inmune para poder estudiar la respuesta de los pacientes a la inmunoterapia. Actualmente, el uso de co-cultivo entre organoides y células inmunes, se ha utilizado para generar linfocitos TCD8 reactivos y evaluar la capacidad citotóxica TCD8 en contra de las células tumorales. Tomando todo esto en consideración, el presente proyecto de tesis tuvo como hipótesis: “La interacción directa entre organoides derivados de pacientes con cáncer de vesícula biliar y células inmunes, permite evaluar la respuesta antitumoral mediada por linfocitos T y el efecto de inhibidores de PD-1”.
Finding the psychosis’ fingerprint: dealing with different clinical presentations and intra-individual variance of patients with schizophrenia in resting-state fMRI data
(2022) Tepper, Ángeles; Crossley, Nicolás; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Medicina
La esquizofrenia es un desorden psicótico muy heterogéneo, con gran variabilidad en los perfiles clínicos que presentan los pacientes. Estudios de resonancia magnética funcional en reposo han mostrado que los circuitos estriatocorticales ventral y dorsal son relevantes en un amplio espectro de la enfermedad. Estos estudios tradicionales de neuroimágenes, sin embargo, se basan en la estimación de características a nivel de grupo, y no permiten evaluar características a nivel individual, que pueden ser relevantes en un trastorno tan heterogéneo como la esquizofrenia. Esta tesis consta de cuatro capítulos. En el primer capítulo, implementamos un pipeline de preprocesamiento adecuado para nuestros datos de resonancia magnética funcional. En el segundo capítulo, examinamos la conectividad funcional estriatocortical de una población con riesgo genético de desarrollar esquizofrenia (pacientes con el síndrome de la deleción del 22q11.2). En el tercer capítulo, nos enfocamos hacia la heterogeneidad de la esquizofrenia y exploramos variabilidades inter e intra-individuales usando tres medidas similares a los fingerprints. Por último, en el cuarto capítulo, exploramos enfoques de descomposición de conectomas basados en análisis de componentes principales (PCA) y análisis de componentes independientes (ICA), con el fin de identificar sustratos neurales relacionados con cambios en las expresiones sintomáticas de los pacientes.
HnRNPK and HuR are regulators of ires-mediated translation initiation of the mouse mammary tumot virus and the human tcell leukemia virus type-1 mRNAs
(2025) Mendonça, Dafne Silva Furtado de; López Lastra, Marcelo Andrés; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Medicina
Riesgos multifactoriales, incluyendo factores genéticos e infecciones virales, pueden conducir al crecimiento celular incontrolable y atípico observado en cáncer. La desregulación de las proteínas de unión al RNA (RBPs) pueden causar una expresión proteica anormal y por modificaciones postraduccionales de éstas pueden contribuir a la tumorigénesis y a la adquisición de resistencia a fármacos quimioterapéuticos, aumentando la expresión de oncogenes o reduciendo la expresión de genes supresores de tumores. El microambiente tumoral caracterizado por múltiples condiciones de estrés obliga a las células a adaptarse y conservar energía, disminuyendo la traducción global del ARN mensajero (ARNm) al inhibir el inicio de la traducción cap-dependiente. No obstante, la síntesis de proteínas involucradas en la respuesta al estrés se mantiene mediante un mecanismo de iniciación de la traducción cap-independiente, utilizando un sitio interno de entrada al ribosoma (IRES). Se han descrito elementos IRES en ARNm oncogénicos, como c-myc, RBPs como el antígeno R humano (HuR) y miembros de la familia de la ribonucleoproteína nucleares heterogéneas (hnRNP), como hnRNPK, han sido identificados como reguladores clave de la iniciación de la traducción mediada por IRES de ARNm oncogénicos, lo que contribuye a la progresión tumoral o a la resistencia a la quimio/radioterapia. Las RBPs que regulan la iniciación de la traducción mediada por IRES se denominan factores que actúan en trans sobre el IRES (ITAFs). Los agentes infecciosos, como el virus linfotrópico de células T humanas tipo 1 (HTLV-1), agente causal de a leucemia/linfoma de células T en adultos, y el virus del tumor mamario murino (MMTV), asociado con el cáncer de mama en humanos, son responsables del 18 % de todos los casos de cáncer en el mundo. Los ARN de HTLV-1 y MMTV posee una actividad IRES regulada por ITAFs. Esta observación nos llevó a cuestionarnos si RBPs, como HuR y hnRNPK, asociadas con el cáncer, actuarían como ITAFs para los IRES de MMTV-1 y HTLV-1. Para responder a esta duda, se transfectaron células HEK293T y HeLa con un vector bicistrónico (dl MMTV IRES o dl HTLV-1 IRES) junto con un plásmido que codifica para la proteína de interés (hnRNPK o HuR). La distribución de las proteínas sobreexpresadas se visualizó mediante inmunofluorescencia. Se midió la actividad de la luciferasa para determinar la función de IRES. Se realizaron ensayos de Western blot para monitorear la sobreexpresión de proteínas y se realizó RISH-PLA para determinar la proximidad proteína-ARN. Este estudio establece que tanto las proteínas hnRNPK como HuR se distribuyen en el núcleo y el citoplasma. En células, la sobreexpresión de hnRNPK incrementó la actividad del IRES de MMTV, y la dimetilación asimétrica de hnRNPK mediada por la proteína arginina metiltransferasa 1 indujo significativamente la capacidad de esta proteína de promover la actividad del IRES de MMTV. Por otro lado, HuR disminuyó la actividad del IRES de HTLV-1 mientras aumentó la del IRES de MMTV. Además, se estableció que hnRNPK se encontraba en estrecha proximidad con el IRES del dl HTLV-1, lo que sugiere una interacción proteína-mRNA. Este trabajo proporciona evidencia de RBPs relacionadas con el cáncer, HuR y hnRNPK, actúan como ITAFs y regulan el inicio de la traducción mediada por IRES de los ARN de los oncoretrovirus MMTV y HTLV1. Además, las modificaciones postraduccionales de hnRNPK pueden afectar su efecto sobre la actividad de IRES. Comprender este mecanismo puede revelar posibles dianas terapéuticas para las infecciones retrovirales asociadas con el cáncer.
Identification of electroencephalography and psychophysical parameters with potential diagnostic use for suicidal patients
(2023) Gajardo Gómez, Rosario; Aboitiz, Francisco; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Medicina
Suicide is a global public health concern, with women showing a higher prevalence of suicidal thoughts and attempts compared to men. The shift from suicidal ideation to suicidal attempts involves individual, social, and environmental factors, with impulsivity playing a significant role. Early detection of suicide risk is vital, and early biological markers are urgently needed. An interesting candidate marker is the Loudness Dependence of Auditory Evoked Potentials (LDAEP). While LDAEP shows promise in characterizing patients with depression and impulsivity, it has been largely used with emotionally neutral stimuli. Thus, its characterization in response to emotional auditory stimuli could represent an improvement as a neuropsychiatric risk marker. This study addresses this gap by examining neural and emotional processing in female patients with depressive episodes, suicidal ideation, and recent suicidal attempts. Our hypothesis posits that female patients with depressive episodes and recent suicide attempts will exhibit greater impairments in neural and emotional processing, but lower levels of impulsivity compared to female patients with depressive episodes and suicidal ideation but no recent suicida attempts. To achieve this, this study explored the interplay between behavior, electrophysiology, and psychology in 19 female patients, including 10 subjects with Suicidal Ideation (SI) and 9 subjects with Suicide Attempt (SA), all admitted to the psychiatric hospitalization service of San Carlos de Apoquindo Clinical Center. Socioeconomic and demographic factors were comparable between groups, emphasizing the role of individual experiences. The LDAEP component was assessed in response to tonal and emotional auditory stimuli. False alarms, accuracy, and response times were analyzed. A multiple correlation matrix with false discovery rate (FDR) correction revealed associations between clinical psychological evaluations and electrophysiological data. Linear regression analysis uncovered mediating factors shaping these relationships. All patients had depressive episodes, with common triggers being suicidal thoughts, interpersonal issues, family conflicts, and academic stressors. Most had received therapy, and self-harm was prevalent, especially in SA. Findings revealed shorter reaction times (RT) in SI the group to neutral stimuli, suggesting impulsive tendencies. RT frequency distributions in the SA group displayed a faster response to negative stimuli, indicating a negative bias associated with depressive states. LDAEP analysis of tonal and emotional stimuli showed no significant differences between groups. However, the SI group demonstrated a tendency towards a greater tonal LDAEP. SI showed increased P2 amplitude, signifying enhanced perceptual attentional processing of emotional information. A deflection in the P3 component suggested reduced attentional allocation, diminished cognitive processing, and a lower level of emotional content evaluation. A consistent plateau in P2-P3 amplitudes was observed for both positive and negative stimuli, indicating a blunted affective response and decreased cognitive and emotional flexibility. SI demonstrated a stronger correlation between impulsivity and depression, while SA showed associations between hopelessness, impulsivity, and depression. Childhood trauma, particularly sexual aggression, exacerbated pathology in SI. Family support was a significant factor influencing depressive symptoms in both groups. SI exhibited a negative correlation between depressive symptoms and hopelessness, influenced by protective factors. Significant correlations were found between electrophysiological and psychological variables. In SI, cognitive factors related to life satisfaction affected neural responses, while hopelessness and childhood trauma influenced depressive symptoms. In SA, depressive symptoms, hopelessness, and impulsivity were strongly correlated, emphasizing the need for clinical intervention. The results highlight the complex interplay of impulsivity, depressive states, cognitive processing, and emotional regulation in shaping suicidal ideation and suicide attempts. Further investigations should continue to explore the intricate mechanisms underlying suicidality, ultimately leading to more effective strategies for identifying and supporting individuals at risk of suicide.
Metabolic effects on lung parenchyma of chronic hypoxia secondary to its extrinsic compression in an animal model of congenital diaphragmatic hernia
(2024) Ferrer Márquez, Fernando Andrés; Carvajal C., Jorge A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Medicina
Congenital diaphragmatic hernia (CDH) occurs as a consequence of abnormal development of the transverse septum and incomplete closure of the pleuroperitoneal canals that occurs between the 6th and 10th week of gestation, resulting in herniation of the abdominal viscera through the diaphragmatic defect. The incidence of CDH is 1.93/10.000 births in North America, with an overall 45.89% mortality in the first year of life. In other latitudes of the world, it is similar, with a prevalence, for example, in Canada of 3.38 per 10,000 and in Chile of 2.1 per 10,000 live births, with a mortality rate in the first year of life between 45 and 65%. Despite all the advances of the last 20 years in maternal-fetal medicine, neonatology, and pediatric surgery, mortality remains high at 45-65% in CDH patients. In the prenatal period, timely diagnosis and the attempt to classify fetuses with CDH according to their risk of death and prognosis have been a constant challenge in maternalfetal medicine (MFM). Even advanced ventilatory and circulatory support techniques, such as extracorporeal membrane oxygenation (ECMO), used in the neonatal period have not significantly influenced the mortality rate of CDH.

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Browsing MED Tesis doctorado by Subject "03 Salud y bienestar"

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