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Resumen Objetivos Los implantes óseos son utilizados cada vez con mayor frecuencia en la práctica clínica y, entre los materiales, el Ti o sus aleaciones son los de mejor rendimiento por sus propiedades fisicoquímicas. Aleaciones como TiNbTa han demostrado mejorar las características biomecánicas del Ti puro comercial (c.p.), sin embargo, su capacidad osteointegradora necesita ser evaluada. El objetivo del presente estudio fue valorar la citotoxicidad y la capacidad de adhesión, proliferación y diferenciación de células osteoblásticas en cultivo, influida por discos de material TiNbTa frente a Ti c.p. Material y métodos Analizamos a los 4 y 7 días del cultivo la línea celular MC3T3, la viabilidad celular (AlamarBlue Cell Viability Reagent. Invitrogen, España), así como la proliferación y diferenciación celular (actividad de fosfatasa alcalina (ALP) y microscopía electrónica de barrido (Fijación para SEM). Se realizó la prueba t de Student para determinar diferencias estadísticamente significativas entre los dos grupos de discos de estudio. Resultados Los resultados obtenidos demuestran muy buena viabilidad celular durante el periodo de estudio, sin diferencias significativas para ambos materiales. Así mismo, detectamos una caída en los niveles de ALP que fue significativa para ambos componentes entre los días 4 y 7 del estudio (p

Background In dialysis patients, non-adherence to oral cinacalcet adds complexity to the control of secondary hyperparathyroidism. The present study aims to evaluate the use of intravenous calcimimetic, etelcalcetide, in the control of secondary hyperparathyroidism in patients adherent and non-adherent to oral calcimimetics. Method The Simplified Medication Adherence Questionnaire was used to identify non-adherence. Almost half of the patients were non-adherent to the treatment with cinacalcet. Twenty-five patients (15 non-adherent) were switched from cinacalcet to etelcalcetide and were followed-up monthly for 8 months. Results Cinacalcet was discontinued for 1 week before the initiation of etelcalcetide. After this period, the serum PTH levels increased by2-fold in adherent patients, whereas it did not change in non-adherent patients suggesting that they were not taking the medication. Etelcalcetide progressively reduced serum parathyroid hormone (PTH) (mean ± standard deviation) from 818 ± 395 to 367 ± 289 pg/mL (P Conclusion The lack of adherence to cinacalcet is a possible cause of the apparent lack of response to oral calcimimetic. The use of etelcalcetide ensures compliance and control of secondary hyperparathyroidism in both non-adherent and adherent patients.

p38α (encoded by MAPK14) is a major regulator of cellular responses to almost all types of environmental and intracellular stresses. Upon activation, p38α phosphorylates various substrates both in the cytoplasm and nucleus, allowing this pathway to regulate a wide variety of cellular processes, including cell proliferation, differentiation, or survival. Given the plethora of functions that can be controlled by p38α, we performed proteomic and phosphoproteomic analysis to study the signaling networks regulated by p38α during cancer cell homeostasis. Our study identifies 35 proteins and 114 phosphosites that are modulated by p38α, and highlights the importance of other kinase pathways, such as MK2 and mTOR, for p38α-regulated functions. Moreover, the functional analysis of the (phospho)proteome revealed the implication of p38α in the regulation of cell adhesion, DNA replication and RNA processing. We further show that p38α negatively regulates cell-cell adhesion, which is likely mediated by the transcriptional modulation of ArgBP2. Collectively, our results illustrate the complexity of the p38α regulated signaling networks, provide valuable information on p38α-dependent phosphorylation events in cancer cells, and document a mechanism by which p38α regulates cell-cell adhesion during cancer cell homeostasis. p38α (codificada por el gen MAPK14) es una proteína reguladora crucial en las respuestas celulares a casi todos los tipos de estrés tanto provenientes del ambiente extracelular como del interior de la célula. Una vez activada, p38α fosforila varios sustratos en el citoplasma y en el núcleo, lo que permite que esta vía regule una amplia variedad de procesos celulares, que incluyen la proliferación, la diferenciación o la supervivencia celular. Dado la gran cantidad de funciones que pueden ser controladas por p38α, en este trabajo realizamos análisis proteómicos y fosfoproteómicos para estudiar las redes de señalización reguladas por p38α en las células tumorales en homeostasis. Nuestro estudio ha identificado 35 proteínas y 114 sitios de fosforilación que son modulados por p38α, así como la importancia de otras vías de señalización por quinasas, como MK2 y mTOR, en las funciones reguladas por p38α. Además, el análisis funcional del (fosfo)proteoma ha revelado que p38α participa en la regulación de la adhesión celular, la replicación del ADN y el procesamiento del ARN. También mostramos que p38α regula negativamente la adhesión célula-célula, lo que probablemente está mediado por la modulación transcripcional de ArgBP2. En conjunto, nuestros resultados ilustran la complejidad de las redes de señalización reguladas por p38α, proporcionan información valiosa sobre las fosforilaciones dependientes de p38α en células tumorales y documentan un mecanismo por el que p38α regula la adhesión célula-célula durante la homeostasis de las células tumorales.

Cellular errors can spontaneously occur during vertebrate embryo development and can lead to apoptosis. Recent work in our lab revealed a novel function of the embryonic epithelium as an efficient phagocytic scavenger of apoptotic targets, establishing an innate immune function in the earliest stages of embryo development conserved among zebrafish and mouse. The phagocytic clearance by epithelial tissue relies on two distinct types of epithelial actin-rich protrusions; 1) phagocytic cups, responsible for apoptotic target uptake and 2) actin-rich epithelial protrusions, termed epithelial arms, that can exert pushing forces on apoptotic targets and can thereby spatially spread them among epithelial cells. This allows for a cooperative uptake of targets by multiple epithelial cells for efficient clearance. Here, we explored how the mechanical properties of epithelial cells regulate phagocytic clearance and epithelial cell protrusion plasticity. We identified that actin polymerization is differentially regulated by actin nucleators upon phagocytic cup and epithelial arm formation and that E-cadherin dependent cellular adhesion plays a key role in phagocytic clearance by connected epithelial tissues. Los errores intrínsecos ocurren durante el desarrollo embrionario de los vertebrados y pueden causar apoptosis. El reciente artículo publicado en nuestro laboratorio ha revelado una nueva función del epitelio como fagocito no profesional eficiente para eliminar células apoptóticas, demostrando una función de inmunidad innata en las primeras fases del desarrollo embrionario de los vertebrados. La limpieza de las células apoptóticas depende de dos tipos de protrusiones de actina; 1) copas fagocíticas, responsables de embeber las células apoptóticas y 2) protrusiones epiteliales, brazos del epitelio, que pueden generar fuerzas para empujar y mover las células apoptóticas repartiendo así la carga apoptótica para una acción cooperativa de limpieza de las células del epitelio, que se comportan como fagocitos no profesionales. En esta tesis, exploramos como las propiedades mecánicas de las células epiteliales regulan la limpieza fagocitando las células apoptóticas y la plasticidad de las protrusiones del epitelio. Hemos identificado que distintos nucleadores de actina regulan las fuerzas de polimerización de la misma durante la formación de las copas fagocíticas y los brazos del epitelio. Además, hemos identificado que la adhesión celular es dependiente de E-cadherina, que funciona como un regulador principal de la limpieza fagocítica en las células epiteliales que están conectadas entre sí.

Modifications of implants by means of surface treatments are performed to optimize the biochemical interactions of the bone deposition process. However, if on the one hand they favor the adhesion of blood elements, on the other hand they can also enable the formation of biofilm. This study evaluated the adherence of blood cells and Escherichia coli in titanium discs submitted to surface treatments by anodic oxidation (OA), sandblasting followed by acid etching (JAT) compared with untreated discs (Li). To evaluate the adherence of microorganisms were performed: atomic force microscopy; Field Emission Gun Scanning Electron Microscopy (FEG-SEM); biofilm formation was evaluated by spectrophotometer turbidity analysis and colony forming unit (CFU/mL) before and after simulated brushing. For blood cell adherence, the blood collected from a patient was deposited and fixed on the discs and analyzed in the FEG-SEM being classified according to the "Blood Element Adherence Index". The results showed a slight increase in the adhesion of microorganisms in samples treated by anodic oxidation. However, the microorganisms were distributed singly and not in conglomerates, with no biofilm formation unlike the Li group. Regarding the adherence of blood elements, the Li group showed higher adherence and lower amount was found in the JAT group, but there was no statistically significant difference between the groups. The results of this study suggest that anodic oxidation treatment may favor the adherence of blood cells and fibrin mesh, contributing to the early stages of bone deposition. Se realizan modificaciones de los implantes mediante tratamientos de superficie para optimizar las interacciones bioquímicas del proceso de deposición ósea. Pero si por un lado favorecen la adhesión de elementos sanguíneos, también pueden permitir la formación de biofilm. Este estudio evaluó la adhesión de células sanguíneas y Escherichia coli en discos de titanio sometidos a tratamientos superficiales por oxidación anódica (OA), chorreado seguido de grabado ácido (JAT) en comparación con discos no tratados (Li). Para evaluar la adherencia de los microorganismos, se utilizó la microscopía de fuerza atómica, la microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FEG-SEM) y se evaluó la formación de biopelículas mediante el análisis de turbidez del espectrofotómetro y las unidades formadoras de colonias antes y después del cepillado simulado. Para la adherencia de las células sanguíneas, la sangre recogida de un paciente se depositó y se fijó en los discos y se analizó en el FEG-SEM y se clasificó según el "índice de adherencia de los elementos sanguíneos". Los resultados mostraron un ligero aumento de la adhesión de los microorganismos en las muestras tratadas por oxidación anódica. Sin embargo, los microorganismos se distribuían aisladamente y no en conglomerados, sin formación de biopelículas, a diferencia del grupo Li. En cuanto a la adherencia de los elementos sanguíneos, el grupo Li mostró mayor adherencia y se encontró menor cantidad en el grupo JAT, pero no hubo diferencias estadísticamente significativas entre los grupos. Los resultados de este estudio sugieren que el tratamiento de oxidación anódica puede favorecer la adherencia de las células sanguíneas y la red de fibrina, contribuyendo a las etapas iniciales de la deposición ósea. Modificações de implantes através de tratamentos de superfície são realizadas para otimizar as interações bioquímicas do processo de deposição óssea. Mas se por um lado favorecem a adesão de elementos sanguíneos, também podem permitir a formação de biofilme. Este estudo avaliou a aderência de células sanguíneas e Escherichia coli em discos de titânio submetidos a tratamentos de superfície por oxidação anódica (OA), jateamento e ataque ácido (JAT) em comparação com discos sem tratamento (Li). Para avaliar a aderência de microorganismos foram realizados: microscopia de força atômica; microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FEG-SEM); a formação de biofilme foi avaliada por análise de turbidez por espectrofotômetro e unidade formadora de colônia antes e depois da escovação simulada. Para a aderência de células sanguíneas, o sangue coletado de um paciente foi depositado e fixado nos discos e analisado no FEG-SEM sendo classificado de acordo com o "Índice de aderência de elementos sanguíneos". Os resultados mostraram um leve aumento na adesão de microorganismos em amostras tratadas por oxidação anódica. No entanto, os microorganismos foram distribuídos isoladamente e não em conglomerados, sem formação de biofilme diferente do grupo Li. Com relação à aderência dos elementos sanguíneos, o grupo Li apresentou maior aderência e menor quantidade foi encontrada no grupo JAT, mas não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos. Os resultados deste estudo sugerem que o tratamento de oxidação anódica pode favorecer a aderência das células sanguíneas e da rede de fibrina, contribuindo para os estágios iniciais da deposição óssea.

OBJETIVOS Los implantes óseos son utilizados cada vez con mayor frecuencia en la práctica clínica y, entre los materiales, el Ti o sus aleaciones son los de mejor rendimiento por sus propiedades fisicoquímicas. Aleaciones como TiNbTa han demostrado mejorar las características biomecánicas del Ti puro comercial (c.p.), sin embargo, su capacidad osteointegradora necesita ser evaluada. El objetivo del presente estudio fue valorar la citotoxicidad y la capacidad de adhesión, proliferación y diferenciación de células osteoblásticas en cultivo, influida por discos de material TiNbTa frente a Ti c.p. MATERIAL Y MÉTODOS Analizamos a los 4 y 7 días del cultivo la línea celular MC3T3, la viabilidad celular (AlamarBlue Cell Viability Reagent. Invitrogen, España), así como la proliferación y diferenciación celular (actividad de fosfatasa alcalina (ALP) y microscopía electrónica de barrido (Fijación para SEM). Se realizó la prueba t de Student para determinar diferencias estadísticamente significativas entre los dos grupos de discos de estudio. RESULTADOS Los resultados obtenidos demuestran muy buena viabilidad celular durante el periodo de estudio, sin diferencias significativas para ambos materiales. Así mismo, detectamos una caída en los niveles de ALP que fue significativa para ambos componentes entre los días 4 y 7 del estudio (p, Este trabajo ha estado financiado por la Fundación Española de Investigación Ósea y Metabolismo Mineral (FEIOMM), por la beca Traslacional FEIOMM de 2018.

Producción Científica, A simple system for cell selectivity and spatially controlled cell adhesion has been developed using model gold surfaces grafted with a combination of two ELRs containing into their backbone cell-adhesion domains such as RGD and REDV. Grafting onto gold was achieved via redox reaction through thiol groups present in amino terminal cysteine tails of the ELRs. The correlation among contact angle, SEM micrographs, AFM, XPS and QCM-D have been carried out. After in-depth adhesion studies, a mixture of 75% ELR-REDV and 25% ELR-RGD was found to exhibit high selectivity for endothelial cells, promoting strong adhesion thereof. Consequently, certain areas of gold surfaces (strips) were cleaned by laser ablation and functionalized with the mixture 75% ELR-REDV - 25% ELR-RGD leading to a spatial segregation of the co-culture made of HUVEC and HFF1 cells. This platform therefore exhibits selective spatial control over cell adhesion associated with the bioactive epitopes (RGD and REDV) contained in the ELR sequence, since each functionalized surface (including strips) have similar topographic, hydrophobic and mechanical properties., 2020-09, Comisión Europea (NMP-2014-646075, MSCA-ITN-2014-642687), Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (PCIN-2015-010, MAT2015-68901-R, MAT2016-78903-R and MAT2016-79435-R), Junta de Castilla y León (programa de apoyo a proyectos de investigación - Ref. Project VA015U16), Centro en Red de Medicina Regenerativa y Terapia Celular de Castilla y León

El estudio de los sistemas supramoleculares de interés biológico requiere de la colaboración interdisciplinaria de diversas ramas del conocimiento. En estos sistemas complejos la organización de los individuos genera procesos cooperativos que resultan impredecibles a través de la simple adición del comportamiento individual. Las células que forman los organismos más complejos pueden crecer en medios quasi-artificiales para el estudio de sus propiedades individuales o de grupo. Estas constituyen per se sistemas complejos capaces de sentir y procesar las señales provenientes del medio en el que se desarrollan y desencadenar un conjunto de funcionalidades y comportamiento dependientes de su origen y que de fine su fenotipo para cada condición particular. Las células constituyen entes inteligentes que responden a perturbaciones proporcionadas por el entorno y dan cuenta de sus características fisicoquímicas y bioquímicas. Las células en los tejidos pueden percibir un conjunto de señales biofísicas y bioquímicas e integrarlas para cambiar su estado dinámico. En este sentido las células son "materiales inteligentes" y este comportamiento es de gran importancia para el diseño de nuevos materiales con aplicaciones particulares. La adhesión celular es el primer paso en muchos procesos fisiológicos, como la cicatrización de heridas, o patológicos, como las infecciones bacterianas y la propagación tumoral. La adhesión celular juega también un papel preponderante en la ingeniería de tejidos y en el diseño de superficies utilizadas en implantes médicos. Por eso resulta necesario conocer el efecto de cambios locales en las propiedades de los materiales que forman el medio o matriz extracelular (MEC), tales como cambios en la composición, micro-topografía, rigidez, etc., sobre el comportamiento de las células. La propagación de los sistemas multicelulares conlleva variaciones espacio-temporales de las interacciones entre los individuos y con el entorno durante el desarrollo de fenómenos colectivos. De esta manera queda condicionada la expansión de la población celular y la movilidad de cada célula, determinando la organización y el crecimiento del sistema. En esta tesis se observarán y describirán procesos que tienen lugar en los cultivos celulares en distintos entornos y que resultan comunes al crecimiento y expansión de sistemas complejos en general, tanto de origen inorgánico como orgánico. Además, se intentará modificar la funcionalidad de las células a través del cambio en las condiciones del medio en el que se desarrollan. Se propone avanzar en el conocimiento de la dinámica de sistemas supramoleculares de interés biológico y el papel que juegan en ella su organización y respuesta funcional. Se prevé caracterizar la fenomenología del comportamiento de sistemas multicelulares in vitro y como influye el cambio de las propiedades fisicoquímicas del entorno. Se conoce que los procesos celulares dependen de las interacciones recíprocas y dinámicas de las células con el microambiente que las rodea. Este les proporciona estímulos bioquímicos y mecánicos determinados por las células vecinas y el entorno extra-celular. El tema resulta de particular interés para la ingeniería de biomateriales enfocada al estudio de regeneración de tejidos y la comprensión de los procesos y transformaciones que ocurren en la propagación de ciertos tejidos y tumores. En general, estos procesos son el resultado de la coordinación espacio-temporal de la diferenciación, la proliferación y la migración celular, estos tres regulados por un conjunto complejo de señales fisicoquímicas dinámicas que se generan en el ambiente extra-celular. Esta tesis trata del uso de cultivos celulares para estudiar diversos aspectos del crecimiento y expansión de sistemas celulares y propiedades de materiales biocompatibles. Se comenzará con una breve descripción de algunos de los descubrimientos y desarrollos más importantes vinculados a los cultivos celulares, tanto procariotas como eucariotas, y sus aplicaciones. Continuará con una breve descripción de técnicas de análisis utilizadas en física y química aplicadas a sistemas biológicos. Un gran número de biomateriales se desarrollaron para modular las funcionalidades de las células y son brevemente descriptos al final del marco teórico. A continuación se describirán e interpretarán los resultados obtenidos a partir de cada sistema de estudio. En el capítulo 1 se estudiará el fenotipo celular y la fenomenología de la propagación de colonias con geometrías quasi-circulares y quasi-lineales. En el capítulo 2 se analizarán los cambios que produce en el fenotipo celular y en el mecanismo de propagación de las colonias la modificación de las propiedades reológicas del medio de cultivo. A continuación, en el capítulo 3, se mostrará como la presencia de agentes solubles con bioactividad en el medio de cultivo afecta las características celulares y la dinámica de crecimiento de las colonias. En todos los casos se vincularán los cambios morfológicos y dinámicos globales de la colonia con las características microscópicas de la misma, como la aparición de heterogeneidades espacio-temporales y los cambios en la movilidad y fenotipo celulares. En los capítulos 4, 5 y 6 se describirá la interacción de las células con numerosas superficies poliméricas fabricadas utilizando la técnica de ensamblado de capa por capa y cómo las características de las multicapas obtenidas determinan la adhesión celular. En el capítulo 4 se mostrarán las características de la adhesión de células epiteliales sobre multicapas de polielectrolitos de distintas composiciones. Además, se propondrá una estrategia para mejorar las propiedades adhesivas de multicapas de biopolielectrolitos basada en el ensamblado de un bloque formado por polielectrolitos de origen natural sobre un bloque inferior que contiene el policatión de origen natural pero un polianión sintético. En el capítulo 5 se propondrá otra técnica para mejorar la adhesión celular sobre películas de biopolielectrolitos basada en el recocido térmico de las mismas. Luego, en el capítulo 6, se mostrará que el recocido térmico de multicapas de otra composición disminuye la adhesión celular y bacteriana sobre esta superficie. En el capítulo 7 se mostrará como la microestructuración del sustrato permite controlar la dirección de los movimientos celulares y permite validar la aplicación de ciertos modelos universales a la dinámica de crecimiento de la interfase de una colonia. Finalmente se presentarán algunas conclusiones generales., Facultad de Ciencias Exactas

Many dental implants fail due to the infection and inflammation that walk hand in hand with poor healing and soft tissue integration. Titanium surfaces were nanocoated with quercitrin, a natural flavonoid, with the aim to improve soft tissue integration and increase dental implants success. Streptococcus mutans attachment and biofilm formation was analysed. Then, the anti-inflammatory properties and the potential of quercitrin-nanocoated surfaces to boost soft tissue regeneration were tested using human gingival fibroblasts. An inflammatory situation was mimicked using interleulin-1-beta. We found that quercitrin-nanocoated surfaces decreased initial bacterial adhesion while increasing human gingival fibroblasts attachment. Furthermore, quercitrin-nanocoated Ti increased collagen mRNA levels and decreased matrix metalloproteinase-1/tissue inhibitor of metalloproteinanse-1 mRNA ratio, which is related to a reduced metalloproteinase-mediated collagen degradation, while also decreasing the pro-inflammatory prostaglandin E-2 release under basal and inflammatory conditions. These results suggest that quercitrin-nanocoated surfaces could enhance the soft tissue integration and increase dental implants success., This work was supported by the Conselleria d'Educacio, Cultura i Universitats of the Balearic Islands Government and the European Social Fund (contract to JMR - PD/018/2014), by the Osteology Foundation (Grant Number: 13-069) and by the Instituto de Salud Carlos III (CIBER-BBN Mobility grant to MGF). The authors thank Dr. Ferran Hierro (University of the Balearic Islands) for his technical contribution with SEM.

Resumen del póster presentado a las II Jornadas Científicas CIAL-Fórum, celebradas durante los dias 16 y 17 de noviembre de 2016 en el Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL)., Las evidencias científicas actuales sugieren que los polifenoles del vino ejercen un impacto beneficioso en el crecimiento y funcionalidad de la microbiota intestinal. Estos beneficios parecen atribuirse más a los numerosos metabolitos generados en el intestino grueso por la acción de la microbiota intestinal que a los compuestos fenólicos presentes inicialmente en los alimentos. Por tanto, la combinación “polifenoles + probióticos” podría actuar sinérgicamente favoreciendo, por un lado, el metabolismo y la biodisponibilidad de los polifenoles por la acción de cepas probióticas específicas, y por otro lado, el crecimiento y las propiedades beneficiosas de los probióticos por la acción de los polifenoles del vino. Por ello, se han investigado los beneficios recíprocos entre los polifenoles del vino y determinadas cepas probióticas evaluando: 1) el metabolismo de los polifenoles del vino por parte de los probióticos, 2) la influencia de los polifenoles del vino en la viabilidad de cepas de bacterias lácticas (LAB), y 3) su acción conjunta en la capacidad de los probióticos para inhibir la adherencia de patógenos potenciales (ej: Escherichia coli) a las células intestinales. Entre las preparaciones de probióticos comerciales (n = 8) y cepas LAB (n = 3) ensayadas, dos de las preparaciones y una cepa de LAB fueron capaces de liberar diversos metabolitos fenólicos después de su incubación con un extracto fenólico de vino. La pérdida de la viabilidad de estas tres cepas de bacterias probióticas se atenuó en presencia del extracto fenólico. Por otro lado, compuestos fenólicos del vino [i.e., (+)-catequina] y metabolitos fenólicos (i.e., ácido 3,4-dihidroxifenilacético) tendían a estimular el crecimiento bacteriano. Ambos compuestos fenólicos también mejoraron la adherencia de LAB a las células Caco-2. Finalmente, se constató que probióticos y compuestos fenólicos parecían actuar sinérgicamente sobre la inhibición de la adherencia de E. coli CIAL-153 a células Caco-2. Los resultados in vitro confirman que efectivamente la combinación de los polifenoles del vino con probióticos parece mejorar los efectos beneficiosos de ambos a nivel intestinal, lo que se podría utilizar en el futuro para el diseño de nuevos suplementos nutricionales., Los autores agradecen la financiación otorgada por el Ministerio de Economía y Competitividad a través del proyecto AGL2015-64522-C2-1-R.

Producción Científica, The integration of implants or medical devices into the body tissues requires of good cell–material interactions. However, most polymeric materials used for these applications lack on biological cues, which enhanced mid- and long-term implant failure due to weak integration with the surrounding tissue. Commonly used strategies for tissue–material integration focus on functionalization of the material surface by means of natural proteins or short peptides. However, the use of these biomolecules involves major drawbacks such as immunogenic problems and oversimplification of the constructs. Here, designed elastin-like recombinamers (ELRs) are used to enhance poly(methyl methacrylate) surface properties and compared against the use of short peptides. In this study, cell response has been analysed for different functionalization conditions in the presence and absence of a competing protein, which interferes on surface–cell interaction by unspecific adsorption on the interface. The study has shown that ELRs can induce higher rates of cell attachment and stronger cell anchorages than short peptides, being a better choice for surface functionalization., 5th China-Europe Symposium on Biomaterials in Regenerative Medicine (CESB 2015) Hangzhou, China April 7–10, 2015, Ministerio de Industria, Economía y Competitividad (proyectos MAT2008-06887-C03-01, MAT2010-15310, MAT2013-41723-R, MAT2013-42473-R y BES-2009-027524), Junta de Castilla y León (programa de apoyo a proyectos de investigación – Ref. VA313U14 y VA244U13)

La celulosa bacteriana es un polisacárido obtenido a partir de microorganismos de la especie Gluconacetobacter cuando son cultivados en medios que contienen fuentes de carbono y nitrógeno. El material que se obtiene a partir de los procesos bioquímicos que ocurren dentro de la membrana celular de las bacterias se presenta físicamente como un gel que contiene agua y fibras de celulosa de alta pureza, cuyas dimensiones de sección se encuentran en el orden de los nanómetros. Debido a sus buenas propiedades, las aplicaciones de los materiales basados en celulosa bacteriana se incluyen en la industria del papel, alimentaria, farmacéutica y en biomedicina. La mayoría de investigaciones para la fabricación y aplicaciones de materiales basados en celulosa bacteriana utilizan métodos convencionales en los que a partir de los componentes macroscópicos se produce la formación de los materiales compuestos. En el presente trabajo se plantea la formación de los materiales compuestos a partir del autoensamblaje de las fibras de celulosa en presencia de la segunda fase. De esta manera se puede controlar las propiedades de los materiales resultantes así como las etapas del proceso de fabricación. Para ello se han utilizado componentes de los tipos orgánicos e inorgánicos. De esta manera el almidón presente en la formación de las fibras de celulosa se sitúa en la parte exterior de los materiales compuestos y no altera la morfología ni la estructura cristalina de las fibras. Por otro lado, el método desarrollado para la fabricación de compuestos de celulosa bacteriana-hidroxiapatita, consistió en suspender las partículas del mineral durante el tiempo de duración de la biosíntesis de celulosa. Con este método se alcanzó un 23.7% de fase inorgánica en los materiales compuestos y se demostró la biocompatibilidad y proliferación celular para aplicaciones biomédicas con células del tipo HEK. Finalmente, la optimización de la adhesión celular en los sustratos fabricados con esta técnica se alcanzó con el uso de factores de crecimiento celular tales como colágeno y poli-L-lisina, los cuales se adsorben en la superficie de la celulosa modificada eléctricamente. En el caso del uso de poli-L-lisina la viabilidad alcanzada se encuentra por encima del 90%, usando células del tipo CHO, la cual es comparable a aquella obtenida con el uso de platos comerciales de cultivo celular.

[Abstract] Background. Vinflunine (VFL) is a microtubule-targeting drug that suppresses microtubule dynamics, showing anti-metastatic properties both in vitro and in living cancer cells. An increasing body of evidence underlines the influence of the microtubules dynamics on the cadherin-dependent cell-cell adhesions. E-cadherin is a marker of epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) and a tumour suppressor; its reduced levels in carcinoma are associated with poor prognosis. In this report, we investigate the role of VFL on cell-cell adhesions in bladder epithelial tumour cells. Methods. Human bladder epithelial tumour cell lines HT1376, 5637, SW780, T24 and UMUC3 were used to analyse cadherin-dependent cell-cell adhesions under VFL treatment. VFL effect on growth inhibition was measured by using a MTT colorimetric cell viability assay. Western blot, immunofluorescence and transmission electron microscopy analyses were performed to assess the roles of VFL effect on cell-cell adhesions, epithelial-to-mesenchymal markers and apoptosis. The role of the proteasome in controlling cell-cell adhesion was studied using the proteasome inhibitor MG132. Results. We show that VFL induces cell death in bladder cancer cells and activates epithelial differentiation of the remaining living cells, leading to an increase of E-cadherin-dependent cell-cell adhesion and a reduction of mesenchymal markers, such as N-cadherin or vimentin. Moreover, while E-cadherin is increased, the levels of Hakai, an E3 ubiquitin-ligase for E-cadherin, were significantly reduced in presence of VFL. In 5637, this reduction on Hakai expression was blocked by MG132 proteasome inhibitor, indicating that the proteasome pathway could be one of the molecular mechanisms involved in its degradation. Conclusions. Our findings underscore a critical function for VFL in cell-cell adhesions of epithelial bladder tumour cells, suggesting a novel molecular mechanism by which VFL may impact upon EMT and metastasis. Galicia. Consellería de Sanidade, PS09/24 Instituto de Salud Carlos III, PI13/00250 Galicia. Consellería de Economía e Industria; 10CSA916023PR

224 p.-71 fig.-3 tab.-anexo., [EN] RIAM, a member of the MRL (Mig‐10/RIAM/Lamellipodin) family, interacts with active Rap1, a small GTPase which is frequently activated in tumors such as melanoma and prostate cancer. In this thesis project, we show that RIAM is expressed in metastatic human melanoma and in melanoma cell lines, and that both RIAM and Rap1 are required for melanoma cell invasion. RIAM expression conferred growth and metastatic advantages to highly invasive human BLM melanoma cells using a SCID xenograft model. Our results indicate that defective invasion of RIAM‐silenced melanoma cells might arise from an impairment in persistent cell migration directionality, which was associated with deficient activation of the Vav2‐RhoA‐MLC pathway. Expression of constitutively active Vav2 and RhoA in cells depleted for RIAM partially rescue their invasion, indicating that Vav2 and RhoA mediate RIAM function. These results suggest that inhibition of cell invasion in RIAM‐silenced melanoma cells is likely based on altered cell contractility and cell polarization. Furthermore, we show that RIAM depletion reduces β1 integrin activation and β1‐dependent melanoma cell adhesion. The decreased adhesion correlated with deficient activation of both Erk1/2 MAP kinase and phosphatidylinositol 3‐kinase, two central molecules controlling cell growth and cell survival. The data suggest that defective activation of these kinases in RIAMsilenced cells might play a role in the inhibition of melanoma cell growth. Altogether, these results suggest that RIAM might contribute to the dissemination of melanoma cells. Due to the presence of RIAM at the focal adhesions, we investigated in this work its implication in the dynamic turn‐over of the focal adhesions, an essential process contributing to cell migration. Our results show that RIAM‐silenced BLM cells have an increased number of focal adhesions distributed over the central cell surface. Experiments conducted using nocodazol and FRAP analysis revealed that these cells have a deficiency in the focal adhesions dissasembly. The defective focal adhesion turn‐over correlated with increased levels of FAK and paxillin tyrosine phosphorylation. This fact may be due to an unproper recruitment of these proteins at the adhesions caused by an inhibited focal adhesion‐dissasembly, or on the other hand, might be a direct cause of this defect. Moreover, MEK‐Erk1/2‐mediated signaling is involved in the regulation of RIAM‐dependent adhesion dissasembly. Constitutively active MEK expression rescued the RIAM‐KD cells phenotype, decreasing both the number of centrally located focal adhesions and tyrosine phosphorylation levels of FAK and paxillin proteins. Our data suggest that RhoA could also be related to the adhesion dissasembly, as expression of constitutively active RhoA partially rescued the RIAM KD cell phenotype. In conclusion, these data indicate that RIAM is required for the focal adhesion dissasembly in melanoma cells, contributing to their turn‐over and to the proper phosphorylation of components such as FAK and paxillin. Furthermore, the defective invasion showed by RIAM KD cells could also be caused by these alterations in the focal adhesions turn‐over., [ES] RIAM, un miembro de la familia MRL (Mig‐10/RIAM/Lamellipodin), interacciona con Rap1 activo, una pequeña GTPasa que se encuentra frecuentemente activada en tumores tales como el melanoma y el cáncer de próstata. En esta tesis demostramos que RIAM se expresa en muestras de melanoma metastático humano y en líneas celulares de melanoma, y que tanto RIAM como Rap1 son requeridas para la invasión de estas células. Asimismo, mostramos que la expresión de RIAM confiere ventajas en el crecimiento y la metástasis a las células de melanoma BLM, altamente invasiva, como pudo observarse en modelos de xenografting en ratones SCID. Nuestros resultados indican que la invasión defectuosa de las células silenciadas para RIAM es debido a un mantenimiento deficiente de la direccionalidad durante la migración celular, lo cual está asociado con la activación deficiente de la vía Vav2‐RhoA‐MLC en estas células. La expresión de formas constitutivamente activas de Vav2 y RhoA en las células deplecionadas para RIAM se tradujo en la recuperación parcial de la invasión celular, lo que indica que tanto Vav2 como RhoA contribuyen a esta invasión dependiente de RIAM. Adicionalmente, los datos sugieren que la inhibición de la invasión mostrada por estas células puede ser debida a una contractilidad y a una polarización celular deficientes. Por otra parte, mostramos que el silenciamiento de RIAM se traduce en una reducción de la adhesión celular dependiente de la integrina β1, lo cual se correlacionó con una activación deficiente tanto de Erk1/2 como de la fosfatidil‐inositol‐3‐quinasa, dos moléculas centrales en el control del crecimiento y la supervivencia celulares. En conjunto, estos datos sugieren que RIAM podría contribuir a la proliferación y a la diseminación de las células de melanoma. Dado que RIAM es una proteína presente en las adhesiones focales, en el presente trabajo estudiamos si podría regular la dinámica de renovación de las adhesiones focales, un proceso fundamental para la migración celular. Nuestros resultados mostraron que las células BLM silenciadas para RIAM tienen incrementado el número de adhesiones focales distribuidas en la parte central de la superficie celular. Experimentos llevados a cabo con nocodazol y análisis mediante FRAP revelaron que estas células tienen un desensamblaje defectuoso de las adhesiones focales. El defecto en la renovación de las adhesiones focales correlacionó con niveles incrementados de fosforilación en residuos de tirosina de FAK y paxilina. Esto podría deberse a un mantenimiento anómalo de estas proteínas en las adhesiones focales al encontrarse inhibido su desensamblaje, o ser la causa directa de dicho defecto. Asimismo, hemos observado que la señalización mediada por MEK‐Erk1/2 está implicada en la regulación del desensamblaje de las adhesiones mediado por RIAM. Así, la expresión de formas constitutivamente activas de MEK en las células deplecionadas para RIAM rescata la distribución preferentemente periférica de las adhesiones focales y los niveles normales de fosforilación de FAK y paxilina. Finalmente, nuestros datos sugieren que RhoA podría estar asimismo relacionado con el desensamblaje de las adhesiones, ya que la transfección de Rho activo en las células silenciadas para RIAM recupera parcialmente el fenotipo de las células control. Globalmente, los datos indican que RIAM es necesario para la dinámica normal de las adhesiones focales, lo que sugiere que el defecto en la invasión de las células de melanoma deplecionadas para esta proteína podría basarse en alteraciones de este proceso.