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En España, más de 4000 personas serán diagnosticadas anualmente con un tumor maligno cerebral que en su mayoría recaerán en el grupo que se denomina Gliomas Malignos. La mayoría son glioblastomas (grado IV) (GB), siendo estos el tipo más agresivo. Se espera que la supervivencia media para los pacientes tratados con protocolo estándar sea de alrededor de 15 meses. La esperanza de vida tan reducida se debe a que son tumores muy proliferativos y heterogéneos. Esto subraya la necesidad de buscar alternativas para mejorar su manejo. Los estudios de esta tesis se centran en caracterizar biomarcadores y alteraciones genéticas en los diferentes estatus de presentación del EGFR que permitan abordar mejor el conocimiento de este tumor, así como confirmar su valor pronóstico o predictivo de respuesta al tratamiento. Los artículos I y II exploraron diferentes biomarcadores encontrando que la proteína Major Vault Protein (MVP) y el estado de metilación del Factor de Ribosilación de ADP 1 (ARF1) son marcadores que proporcionan información sobre los mecanismos moleculares que subyacen al comportamiento agresivo de los GB. En el artículo I se estudia el papel de la proteína MVP dentro de los diferentes estatus de EGFR y su relación con el PTEN, así como su correlación con la resistencia a múltiples fármacos al reducir la acumulación celular de agentes quimioterapéuticos en estos pacientes. Este estudio mostró que un incremento en la expresión de MVP es un factor pronóstico independiente de peor respuesta clínica a la quimioterapia y/o supervivencia global. El propósito del segundo artículo fue caracterizar el estado de metilación de genes relevantes para el GB que estuvieran asociados con alteraciones del gen EGFR, y que pudieran ser biomarcadores de mejor pronóstico, encontrándose una asociación significativa con una molécula implicada en el proceso de tráfico vesicular, el ARF1. Los resultados presentados en esta publicación proporcionan una base para una nueva hipótesis que conecta la amplificación del gen EGFR con la metilación del promotor del gen ARF1, el tráfico de vesículas, el recambio de membranas y el aumento del metabolismo tumoral. Los mecanismos subyacentes a estas conexiones y sus consecuencias funcionales quedan pendientes de establecer. En el tercer artículo se analizaron las alteraciones del número de copias somáticas (SCNA) junto con la detección de EGFRvIII y la amplificación de EGFR en una serie de 137 pacientes con GB. Se encontraron asociaciones estadísticamente significativas entre la amplificación de EGFR y/o EGFRvIII y SCNA en CDKN2A, MSH6, MTAP y ADD3 siendo tanto EGFRvIII como las pérdidas en ADD3 marcadores independientes de mal pronóstico. La mayoría de estos genes se encontraban implicados en las principales vías de señalización de EGFR. En conclusión, los resultados de estos estudios aportan nuevos conocimientos de alteraciones genéticas que probablemente están implicadas en los mecanismos que conducen al desarrollo del glioblastoma. In Spain, more than 4,000 people will be diagnosed annually with a malignant brain tumor, being the majority of them malignant gliomas. Most are glioblastomas (grade IV) (GB), these being the most aggressive type. The average survival for patients treated with the standard protocol is expected to be around 15 months. Such reduced life expectancy is due to the fact that they are highly proliferative and heterogeneous tumors. This underlines the need to look for alternatives to improve their management. The studies of this thesis focus on characterizing biomarkers and genetic alterations in the different presentation status of EGFR that can better address the knowledge of this tumor as well as confirm its prognostic or predictive value of response to treatment. Articles I and II explored different biomarkers finding that the Major Vault Protein (MVP) and the methylation status of ADP 1 Ribosylation Factor (ARF1) are markers that provide information on the molecular mechanisms underlying the aggressive behavior of GB. In article I, the role of the MVP protein within the different EGFR status and its relationship with PTEN is studied, as well as its interrelationship with resistance to multiple drugs by reducing the cellular accumulation of chemotherapeutic agents in these patients. This study showed that an increase in MVP expression is an independent prognostic factor for worse clinical response to chemotherapy and/or overall survival. The purpose of the second article was to characterize the methylation status of genes relevant to GB that would be associated with alterations in the EGFR gene and that could be biomarkers of better prognosis. A significant association with a molecule involved in the vesicular trafficking process, ARF1, was found. The results presented in this publication provided a basis for a new hypothesis connecting EGFR gene amplification with ARF1 gene promoter methylation, vesicle trafficking, membrane turnover and increased tumor metabolism. The mechanisms underlying these connections and their functional consequences remain to be established. In the third article, somatic copy number alterations (SCNA), along with EGFRvIII detection and EGFR amplification, were analyzed in a series of 137 GB patients. Statistically significant associations between the amplification of EGFR and/or EGFRvIII, and SCNA in CDKN2A, MSH6, MTAP and ADD3 were found, being both EGFRvIII and ADD3 losses independent markers of poor prognosis. Most of these genes were involved in the main EGFR signaling pathways. In conclusion, the results of these studies provide new insights into genetic alterations that are probably involved in the mechanisms that lead to the development of glioblastoma.

Diversas situaciones patológicas dentales pueden verse beneficiadas de un tratamiento que favorezca la regeneración tisular. Las resorciones radiculares, las perforaciones iatrogénicas, la patología infecciosa periapical y las lesiones traumáticas de los dientes se asocian a una pérdida de tejido óseo peridentario. Los tratamientos restauradores convencionales pueden eliminar las circunstancias etiológicas con materiales que no solo sean biocompatibles sino que sean bioactivos. Un aspecto especial es el de la patología que afecta al complejo dentino-pulpar, la parte vital del diente. Se trata de un tejido similar al hueso (una zona mineralizada y otra no) pero con una distribución celular diferente. Este tejido se afecta fundamentalmente por causa infecciosa (caries) o traumática. La posibilidad de neoformación de tejido dentinario (su parte mineralizada) y el mantenimiento de la vitalidad pulpar es uno de los objetivos prioritarios de cualquier tratamiento dental. La terapia vital pulpar incluye procedimientos como protección pulpar directa, indirecta y pulpotomía parcial o total. Los materiales usados en terapia vital deben tener adecuada biocompatiblidad y bioactividad para promover la actividad de las células madre dentales y la reparación pulpar en diente permanentes. Por otro lado, las células mesenquimales son capaces de proveer odontoblastos y también tienen actividad antiinflamatoria e inmunoinmoduladora, demostrada en numerosos estudios. La osteonecrosis mandibular es una enfermedad que conduce a una merma importante en la calidad de vida de los pacientes provocando intenso dolor y dificultad a la alimentación. Actualmente no existe ningún tratamiento efectivo. En esta situación la única opción terapéutica supone la realización de técnicas quirúrgicas muy costosas para el sistema de salud, y muy complejas. Requiere la implantación de materiales de osteosíntesis asociada al empleo de injertos libres microvascularizados, etc. Estas técnicas requieren ingresos hospitalarios de larga duración y, en ocasiones, frecuentes. Además, y considerando la edad y el estado basal de los pacientes, tienen una baja tasa de éxitos debido a la complejidad de la técnica. El evento patológico subyacente es la necrosis ósea. Para evitar esta evolución tan tórpida, el mejor tratamiento disponible es utilizar aloinjertos óseos tras la realización del legrado del foco osteonecrótico. Esta técnica no está exenta de morbilidades, sin embargo, todo lo expuesto con anterioridad apoya la idea de que un constructo formado por células madre mesenquimales más fosfato tricálcico puede ser igual de eficaz que el injerto óseo. De este modo se evitaría la cirugía de obtención del injerto óseo libre microvascularizado. Este hecho se traduciría en un menor tiempo quirúrgico, en una menor necesidad de personal facultativo para la misma, en una menor estancia de los pacientes en el hospital y de la necesidad de cuidados postoperatorios, así como una disminución de la frecuencia de revisiones hospitalarias una vez dada de alta. También supondría un aumento de la calidad de vida de los pacientes, así como una mejora del dolor y de la alimentación. El objetivo de esta tesis fue evaluar la biocompatibilidad y la bioactividad de materiales, considerados bioactivos, que favorezcan la reparación/regeneración tisular en diferentes situaciones clínicas mediante ensayos in vitro y/o in vivo. Los resultados obtenidos nos permitieron concluir que los materiales bioactivos empleados en el presente trabajo de investigación no sólo no producen efectos adversos a nivel celular/tisular, sino que, además, favorecen la curación, siendo aptos, desde un punto de vista biológico, para ser considerados clínicamente. No obstante, son necesarios más estudios tanto in vitro como in vivo que verifiquen lo obtenido con todos los materiales bioactivos que han sido planteados en este trabajo de investigación. Several dental pathological situations can benefit from a treatment that favors tissue regeneration. Root resorption, iatrogenic perforations, periapical infectious pathology, and traumatic tooth injuries are associated with loss of peridentary bone tissue. Conventional restorative treatments can eliminate etiological circumstances with materials that are not only biocompatible but also bioactive. A special aspect is the pathology that affects the dentin-pulp complex, the vital part of the tooth. It is a tissue similar to bone (one mineralized area and one not) but with a different cellular distribution. This tissue is mainly affected by an infectious (caries) or traumatic cause. The possibility of neoformation of dentin tissue (its mineralized part) and the maintenance of pulp vitality is one of the priority objectives of any dental treatment. Pulp vital therapy includes procedures such as direct, indirect pulp protection, and partial or total pulpotomy. Materials used in vital therapy must have adequate biocompatibility and bioactivity to promote dental stem cell activity and pulp repair in permanent teeth. On the other hand, mesenchymal cells are capable of providing odontoblasts and also have anti-inflammatory and immuno-modulating activity, demonstrated in numerous studies. Osteonecrosis of the jaw is a disease that leads to a significant decrease in the quality of life of patients, causing intense pain and difficulty in eating. There is currently no effective treatment. In this situation, the only therapeutic option involves performing surgical techniques that are very expensive for the health system, and very complex. It requires the implantation of materials of osteosynthesis associated with the use of microvascularized free grafts, etc. These techniques require long-term and sometimes frequent hospital admissions. In addition, and considering the age and baseline status of the patients, they have a low success rate due to the complexity of the technique. The underlying disease event is bone necrosis. To avoid this very torpid evolution, the best available treatment is to use bone allografts after performing the curettage of the osteonecrotic focus. This technique is not without its morbidities, however, all of the foregoing supports the idea that a construct made up of mesenchymal stem cells plus tricalcium phosphate can be as effective as bone grafting. In this way, surgery to obtain the free microvascularized bone graft would be avoided. This fact would translate into shorter surgical time, less need for medical personnel for it, shorter stay of patients in hospital and the need for postoperative care, as well as a decrease in the frequency of hospital check-ups. once discharged. It would also mean an increase in the quality of life of patients, as well as an improvement in pain and diet. The objective of this thesis was to evaluate the biocompatibility and bioactivity of materials, considered bioactive, that favor tissue repair / regeneration in different clinical situations through in vitro and / or in vivo tests. The results obtained allowed us to conclude that the bioactive materials used in the present research work not only do not produce adverse effects at the cellular / tissue level, but also favor healing, being suitable, from a biological point of view, to be clinically considered. However, more in vitro and in vivo studies are needed to verify what was obtained with all the bioactive materials that have been proposed in this research work.

El Glioblastoma Multiforme (GB), la neoplasia primaria del SNC más importante en adultos, por su frecuencia y agresividad, se muestra como paradigmática de los procesos de infiltración y angiogénesis en las neoplasias. Su localización en el sistema nerviosos central, su alta capacidad invasiva y las consecuencias de una angiogénesis displasica hacen del GB una enfermedad neoplásicas altamente invalidante y de evolución fatal, en la que las distintas acciones terapéuticas se muestran ineficaces. Este trabajo realiza un estudio clínico, morfológico ,genético y epigenético de 46 casos de GB primarios. Se describe un grupo de miRNAs no descritos anteriormente en el GB. Se estableció la correlación entre la expresión de miRNA-200 (down-regulated) y el status de amplificación de EGFR. Este miRNA, podría estar implicado en la modulación de procesos como la movilidad celular y la capacidad de migración e infiltración neoplásica. El objetivo de este estudio es el análisis in vitro de la modulación por miR-200c de “EGFR-vía de señalización – infiltración/cambios fenotípicos EMT”, generando un modelo experimental de transfección en cultivos primarios y líneas celulares de GBMs. Presentamos en este trabajo un estudio in vitro del miR-200c en el GBM primario, su capacidad de modular: la capacidad infiltrativa en esta neoplasia a través de cambios en el perfil “Mesenchymal Mode of Migration and Invasion” (MMMI) de las células neoplásicas. Analizamos para ello la acción de este miRNA, silenciando EGFR y modificando su expresión en condiciones experimentales en seis cultivos primarios y dos líneas celulares establecidas. En el estudio señalamos una fuerte relación entre miRNA-200c y el perfil molecular asociado a su capacidad infiltrativa (MMMI) a través de ZEB-1, ZEB-2 y CDH1. Definir la acción moduladora del miR-200c en este estudio permitirá una posible utilización diagnostica, pronóstica y aplicación terapéutica.