Search

Follicular fluid is formed from the transudation of theca and granulosa cells in the growing follicular antrum. Its main function is to provide an optimal intrafollicular microenvironment to modulate oocyte maturation. The aim of this study was to determine the metabolomic profile of preovulatory follicular fluid (PFF) in jennies. For this purpose, PFF was collected from 10 follicles of five jennies in heat. Then, PFF samples were analysed by nuclear magnetic resonance (NMR) and heteronuclear single quantum correlation (2D 1H/13C HSQC). Our study revealed the presence of at least 27 metabolites in the PFF of jennies (including common amino acids, carboxylic acids, amino acid derivatives, alcohols, saccharides, fatty acids, and lactams): 3-hydroxybutyrate, acetate, alanine, betaine, citrate, creatine, creatine phosphate, creatinine, ethanol, formate, glucose, glutamine, glycerol, glycine, hippurate, isoleucine, lactate, leucine, lysine, methanol, phenylalanine, proline, pyruvate, threonine, tyrosine, valine, and τ-methylhistidine. The metabolites found here have an important role in the oocyte development and maturation, since the PFF surrounds the follicle and provides it with the needed nutrients. Our results indicate a unique metabolic profile of the jennies PFF, as it differs from those previously observed in the PFF of the mare, a phylogenetically close species that is taken as a reference for establishing reproductive biotechnology techniques in donkeys. The metabolites found here also differ from those described in the TCM-199 medium enriched with fetal bovine serum (FBS), which is the most used medium for in vitro oocyte maturation in equids. These differences would suggest that the established conditions for in vitro maturation used so far may not be suitable for donkeys. By providing the metabolic composition of jenny PFF, this study could help understand the physiology of oocyte maturation as a first step to establish in vitro reproductive techniques in this species J.C. was funded by the project “Demetra” (Dipartamente di Eccellenza 2018–2022, CUP_C46C18000530001), Italian Ministry for Education, University and Research. I.M.-R. was awarded a scholarship from the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities (BES-2017- 081962). I⋅Y.-O. was funded by the Secretary of Higher Education, Science, Technology and Innovation (SENESCYT), Ecuador (Scheme: Programa de Becas Internacionales de Posgrado 2019; Grant: CZ02- 000507-2019). The authors also acknowledge the support from the Ministry of Science and Innovation, Spain (Grant: AGL2017-88329-R), the Catalan Agency for Management of University and Research Grants, Regional Government of Catalonia, Spain (Grant: 2017-SGR-1229); and the Catalan Institution for Research and Advanced Studies, Spain (ICREA)

Introduction and aimsDietary polyphenols have long been associated with health benefits, including the prevention of obesity and related chronic diseases. Overfeeding was shown to rapidly induce weight gain and fat mass, associated with mild insulin resistance in humans, and thus represents a suitable model of the metabolic complications resulting from obesity. We studied the effects of a polyphenol-rich grape extract supplementation on the plasma metabolome during an overfeeding intervention in adults, in two randomized parallel controlled clinical trials.MethodsBlood plasma samples from 40 normal weight to overweight male adults, submitted to a 31-day overfeeding (additional 50% of energy requirement by a high calorie-high fructose diet), given either 2 g/day grape polyphenol extract or a placebo at 0, 15, 21, and 31 days were analyzed (Lyon study). Samples from a similarly designed trial on females (20 subjects) were collected in parallel (Lausanne study). Nuclear magnetic resonance (NMR)-based metabolomics was conducted to characterize metabolome changes induced by overfeeding and associated effects from polyphenol supplementation. The clinical trials are registered under the numbers NCT02145780 and NCT02225457 at ClinicalTrials.gov.ResultsChanges in plasma levels of many metabolic markers, including branched chain amino acids (BCAA), ketone bodies and glucose in both placebo as well as upon polyphenol intervention were identified in the Lyon study. Polyphenol supplementation counterbalanced levels of BCAA found to be induced by overfeeding. These results were further corroborated in the Lausanne female study.ConclusionAdministration of grape polyphenol-rich extract over 1 month period was associated with a protective metabolic effect against overfeeding in adults.

Background Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), the receptor for severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), is highly expressed in the kidneys. Beyond serving as a crucial endogenous regulator of the renin–angiotensin system, ACE2 also possess a unique function to facilitate amino acid absorption. Our observational study sought to explore the relationship between urine ACE2 (uACE2) and renal outcomes in coronavirus disease 2019 (COVID-19). Methods In a cohort of 104 patients with COVID-19 without acute kidney injury (AKI), 43 patients with COVID-19-mediated AKI and 36 non-COVID-19 controls, we measured uACE2, urine tumour necrosis factor receptors I and II (uTNF-RI and uTNF-RII) and neutrophil gelatinase-associated lipocalin (uNGAL). We also assessed ACE2 staining in autopsy kidney samples and generated a propensity score–matched subgroup of patients to perform a targeted urine metabolomic study to describe the characteristic signature of COVID-19. Results uACE2 is increased in patients with COVID-19 and further increased in those that developed AKI. After adjusting uACE2 levels for age, sex and previous comorbidities, increased uACE2 was independently associated with a >3-fold higher risk of developing AKI [odds ratio 3.05 (95% confidence interval 1.23‒7.58), P = .017]. Increased uACE2 corresponded to a tubular loss of ACE2 in kidney sections and strongly correlated with uTNF-RI and uTNF-RII. Urine quantitative metabolome analysis revealed an increased excretion of essential amino acids in patients with COVID-19, including leucine, isoleucine, tryptophan and phenylalanine. Additionally, a strong correlation was observed between urine amino acids and uACE2. Conclusions Elevated uACE2 is related to AKI in patients with COVID-19. The loss of tubular ACE2 during SARS-CoV-2 infection demonstrates a potential link between aminoaciduria and proximal tubular injury.

Introduction: There is evidence that sample treatment of blood-based biosamples may affect integral signals in nuclear magnetic resonance-based metabolomics. The presence of macromolecules in plasma/serum samples makes investigating low-molecular-weight metabolites challenging. It is particularly relevant in the targeted approach, in which absolute concentrations of selected metabolites are often quantified based on the area of integral signals. Since there are a few treatments of plasma/serum samples for quantitative analysis without a universally accepted method, this topic remains of interest for future research. Methods: In this work, targeted metabolomic profiling of 43 metabolites was performed on pooled plasma to compare four methodologies consisting of Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) editing, ultrafiltration, protein precipitation with methanol, and glycerophospholipid solid-phase extraction (g-SPE) for phospholipid removal; prior to NMR metabolomics analysis. The effect of the sample treatments on the metabolite concentrations was evaluated using a permutation test of multiclass and pairwise Fisher scores. Results: Results showed that methanol precipitation and ultrafiltration had a higher number of metabolites with coefficient of variation (CV) values above 20%. G-SPE and CPMG editing demonstrated better precision for most of the metabolites analyzed. However, differential quantification performance between procedures were metabolite-dependent. For example, pairwise comparisons showed that methanol precipitation and CPMG editing were suitable for quantifying citrate, while g-SPE showed better results for 2-hydroxybutyrate and tryptophan. Discussion: There are alterations in the absolute concentration of various metabolites that are dependent on the procedure. Considering these alterations is essential before proceeding with the quantification of treatment-sensitive metabolites in biological samples for improving biomarker discovery and biological interpretations. The study demonstrated that g-SPE and CPMG editing are effective methods for removing proteins and phospholipids from plasma samples for quantitative NMR analysis of metabolites. However, careful consideration should be given to the specific metabolites of interest and their susceptibility to the sample treatment procedures. These findings contribute to the development of optimized sample preparation protocols for metabolomics studies using NMR spectroscopy

Treballs Finals de Grau de Química, Facultat de Química, Universitat de Barcelona, Any: 2023, Tutora: Laura Pont Villanueva, Many studies reveal that the intake of food with a high content of bioactive compounds provides physiological benefits to consumers. Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) has been the subject of many of these recent studies, since it has been progressively introduced in Western countries, where it is sold as a protein-rich and gluten-free food, which means an excellent alternative for people with celiac disease. In this work, an untargeted metabolomics approach based on liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) was applied for the identification of low molecular mass bioactive compounds in six colored quinoa seed accessions from different regions of Peru (two white (W), two grey (G), and two pink (P)). After an exhaustive literature search, the creation of an extensive database, and the application of a suitable LC-MS workflow, 111 low molecular mass bioactive compounds were identified (considering all the quinoa accessions). Most of these bioactive compounds belonged to the family of saponins, a type of terpenoids, which possess antioxidant and anticancer activity, among other physiological bioactivities. Flavonoids, phenolic acids, and organic acids were also identified. In order to find metabolomic differences between the accessions, the areas of the low molecular mass bioactive compounds identified in the quinoa accessions were considered for multivariate data analysis using principal component analysis, PCA, followed by partial least squares-discriminant analysis, PLS-DA. After that, a total of 73 out of the 111 identified bioactive compounds were found to be important for discriminating between W, G, and P accessions, 32 of them belonging to the family of saponins.

Programa doutoral em Chemical and Biological Engineering, Nos últimos anos, a procura do consumidor por produtos alimentares naturais autênticos aumentou consideravelmente, assim como a ocorrência de eventos de adulteração. Paralelamente, a conscientização sobre a responsabilidade de produtores e vendedores no combate à fraude alimentar tem vido a crescer. O uso de ferramentas estatísticas (ST) e algoritmos de aprendizado de máquina (ML), em conjunto com abordagens metabolómicas, podem ajudar numa ampla gama de aplicações na área da autenticação alimentar. Os modelos de ML permitem identificar e entender quais os fatores com maior influência na autenticação alimentar, tais como as condições biológicas e ambientais. A Ressonância Magnética Nuclear (NMR) e metodologias metabolómicas espectrais são técnicas analíticas avançadas e abrangentes amplamente utilizadas na autenticação de alimentos. No entanto, existe a necessidade de construir modelos mais precisos de forma a prever a autenticidade dos produtos alimentares, garantindo a sua segurança e qualidade para o bem-estar dos consumidores e da economia. Esta dissertação foca-se no uso da análise estatística multivariada (MSA) em dados metabolómicos de produtos alimentares naturais de alto valor, como o vinho e o mel, com recurso à aplicação de modelos de ML a vários problemas de classificação, incluindo a determinação de origens botânicas e geográficas. Modelos de ML foram construídos para discriminar e prever variáveis relacionadas com os problemas de autenticação dos alimentos estudados, incluindo a previsão de diferentes influências climáticas e a previsão da idade de armazenamento com base em análises de dados metabolómicos. Diferentes estratégias de pré-processamento, seleção de variáveis, técnicas de redução de dimensionalidade e métricas de avaliação foram testadas. Foi avaliado o impacto de diferentes métodos utilizados no desempenho desses modelos. Com base nessas análises, foram identificados os modelos com melhor desempenho preditivo. A interpretação dos modelos foi realizada comprovando que com o uso de modelos de ML é possível associar características químicas importantes com a classificação de alimentos naturais no processo de autenticação. ST e ML com tratamentos de pré-processamento adequados e métricas de avaliação são um pipeline adequado para diferentes problemas em autenticação de alimentos, como demonstrado neste trabalho. Apesar de algumas limitações, tais como, o tamanho dos conjuntos de dados dos nossos estudos, as nossas descobertas são úteis para orientar o desenvolvimento de novas abordagens usando a metabolómica para diversos problemas existentes em autenticação alimentar conjugando com ST e ML em amostras de vinho e mel. Para realizar análises de dados metabolómicos, diferentes abordagens MSA e de ML foram usadas, testadas e validadas usando o package da linguagem de programação R specmine, um software desenvolvido pelo grupo de investigação, e um conjunto de bibliotecas da linguagem de programação Python., In recent years, the consumer demand for authentic natural food products has increased concurrently with an expand of adulteration events. At the same time, the awareness regarding the responsibility of retailers and producers to combat food fraud has also grown. The use of statistical tools (ST) and machine learning (ML) algorithms, in conjunction with highthroughput metabolomic-based approaches, can help in a wide range of applications in food authentication. ML models allow to identify and understand the most influential factors in food product authentication, such as biological and environmental conditions. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and other spectral metabolomic methodologies are advanced and comprehensive analytical techniques widely used in food authentication. Nonetheless, there is a need to construct more accurate models to predict the authenticity of food products to ensure their safety and quality for the well-being of the consumers and the economy. This dissertation is focused on the use of multivariate statistical analysis (MSA) of metabolomics data from high-value natural food products, as wine and honey, addressing the application of ML models to several classification problems, including the botanical and geographical origins. ML models were also built to discriminate and predict variables related to food authentication problems studied, including the prediction of different climatic influences on production samples, and the prediction of the age of storage based on metabolomics data analyses. Different preprocessing strategies, feature selection, dimensionality reduction techniques, and evaluation metrics were tested. The impact of different methods used on the performance of these models was evaluated. Based on these analyses, the models with better predictive performance were identified. Models interpretability was performed showing that by using ML models it is possible to associate important chemical features with food authentication classification. ST and ML with adequate preprocessing treatments and evaluation metrics are a suitable pipeline for different food authentication problems, as shown in this work. Despite some limitations of the datasets sizes of our studies, our findings are useful to guide the development of new metabolomics based approaches for different food authentication issues using ST and ML algorithms in wine and honey samples. To perform metabolomic-data analyses, different MSA and ML approaches were used, tested, and validated using the open source R package specmine, a software developed by the host group, and a set of open source Python libraries., I would first like to thank European Social Fund under the scope of Norte2020 - Programa Operacional Regional do Norte for doctoral advanced training I was awarded (call NORTE-69-2015-15)

La neuropatia periferica indotta da chemioterapia (CIPN) rappresenta da tempo uno degli effetti collaterali neurologici più rilevanti delle terapie oncologiche. Tuttavia, nonostante i progressi dei regimi terapeutici oncologici, la comparsa di importanti eventi avversi influisce ancora sull’efficacia della terapia antineoplastica, portando alla riduzione o all’interruzione del trattamento. Il paclitaxel è un efficace agente antitumorale utilizzato nel trattamento di diversi tumori, sebbene il suo uso clinico sia spesso limitato dall’insorgenza della neuropatia periferica indotta da paclitaxel (PIPN). Si è ipotizzato che numerose alterazioni legate all’invecchiamento siano alla base della suscettibilità al danno nervoso in età avanzata. Tuttavia, i risultati di questi studi non sono conclusivi e altri potenziali biomarcatori di danno nervoso meritano di essere considerati. Su queste basi, lo scopo del nostro studio è stato quello di indagare gli effetti legati all'età del trattamento con paclitaxel sul sistema nervoso periferico e i cambiamenti metabolici che potrebbero essere indotti dalla somministrazione di paclitaxel a diverse età. Il nostro progetto comprendeva esperimenti di neurotossicità basati su valutazioni neurofisiologiche, comportamentali e istopatologiche per valutare le alterazioni fenotipiche indotte dalla chemioterapia in relazione all’età in un modello neuropatico di PIPN. Abbiamo inoltre analizzato, attraverso un approccio metabolomico mirato basato sulla cromatografia liquida ad alta prestazione e sulla spettrometria di massa (UPLC-MS), le differenze nei profili dei metaboliti plasmatici ed epatici, al fine di identificare potenziali biomarcatori di sviluppo e progressione della PIPN, in base all'età. Le nostre analisi hanno rivelato che l’età potrebbe essere un potenziale fattore di rischio per una CIPN più severa e dovrebbe essere presa in considerazione in studi futuri per adattare il regime terapeutico e il dosaggio del chemioterapico alla suscettibilità individuale dei pazienti oncologici in età più avanzata. Il nostro studio identifica inoltre per la prima volta molteplici assi metabolici coinvolti nella neurotossicità indotta da paclitaxel, come possibili bersagli molecolari e terapeutici nella PIPN. Chemotherapy-induced peripheral neuropathy (CIPN) has long represented one of the most relevant neurological side effects of oncological therapies. Nevertheless, despite the progress in drug regimens, the occurrence of troublesome adverse events still affects the efficacy of antineoplastic therapy, leading to the reduction or discontinuation of the treatment. Paclitaxel is an anti-tubulin drug which has emerged as an efficacious antitumor agent in the treatment of different cancers. However, its clinical use is often limited by the onset of paclitaxel-induced peripheral neuropathy (PIPN). Numerous alterations related to aging have been hypothesized to underlie age-related susceptibility to nerve damage. Nevertheless, the results of these studies are inconclusive and other targets, which might be used as potential biomarkers of nerve impairment, deserve to be considered. On these bases, the aim of our study was to investigate the age-related effects of paclitaxel treatment on the peripheral nervous system, and the metabolic changes that might be induced by paclitaxel administration at different ages. Our project included neurotoxicity experiments based on neurophysiological, behavioral and histopathological evaluations to assess age-related chemotherapy-induced phenotypic alterations in a neuropathic model of PIPN. We additionally investigated through a targeted Ultra-Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (UPLC-MS) based metabolomics approach differences in the plasma and liver metabolite profiles in order to identify potential biomarkers of PIPN development and progression, according to age. Our results suggest that age might be a potential risk factor for more severe CIPN, and should be considered in future studies in order to tailor the chemotherapy regimen and dosage on individual susceptibility of older cancer patients. Our study also identifies for the first time multiple related metabolic axes involved in paclitaxel-induced neurotoxicity, as promising molecular and therapeutic targets in PIPN.

Chestnut (Castanea sativa) shells (CSS) are a source of bioactive compounds with well demonstrated in-vitro antioxidant properties. Nevertheless, no in-vivo studies have already evaluated this effect. This study evaluated the effects of the oral daily administration of an eco-friendly CSS extract (50 and 100 mg/kg per body weight (b. w.)) to rats regarding in-vivo antioxidant activity, glucose and lipids levels, and metabolomic profiling of poly- phenols by LC-ESI-LTQ-Orbitrap-MS. The results demonstrated the in-vivo antioxidant properties in the animals liver, kidney and blood serum, as well as protective effects against hemolysis and rising of blood glucose and lipids levels. New insights on metabolomic profiling of polyphenols proved their absorption and further biotransformation by phase I (hydrogenation and hydroxylation) and II reactions (glucuronidation, methylation and sulfation). This is the first study that attempted to validate a novel nutraceutical ingredient extracted from CSS by in-vivo assays, corroborating the outcomes screened by in-vitro assays, The authors’ kindly thanks to Sortegel (Sortes, Portugal) for the samples. This work received financial support from national funds (UIDB/50006/2020), project PTDC/ASP-AGR/29277/2017 - Castanea sativa shells as a new source of active ingredients for Functional Food and Cosmetic applications: a sustainable approach, and project 5537 DRI, Sérvia 2020/21 from Portuguese-Serbia Bilateral Cooperation - Development of functional foods incorporating a chestnut shells extract obtained by subcritical water, supported by national funds by FCT / MCTES and co-supported by Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) throughout COMPETE 2020 - Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI-01-0145-FEDER-029277). Diana Pinto (SFRH/BD/144534/2019) and Soraia Pinto (SFRH/BD/144719/2019) are thankful for their PhD grants financed by FCT/MCTES and POPH-QREN and supported by funds from European Union (EU) and Fundo Social Europeu (FSE) through Programa Operacional Regional Norte. Francisca Rodrigues is grateful for her contract (CEECIND/01886/2020) financed by FCT/MCTES—CEEC Individual 2020 Program Contract. Anna Vallverdú-Queralt thanks the Spanish Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades for the Ramon y Cajal contract (RYC-2016-19355).

En la actualidad, el líquido de diálisis convencional incluye acetato para conseguir su estabilidad química, es decir, para evitar la precipitación de sales de bicarbonato cálcico o magnésico. Esa concentración de acetato, 3-4 mmol/L, que no superaría la capacidad metabólica del ciclo de los ácidos tricarboxílicos (TCA), desencadena, sin embargo, consecuencias clínicas indeseables por mecanismos no bien dilucidados. Su sustitución por citrato se postula como una mejor alternativa, tanto por evitar la hiperacetatemia, como por sus efectos pleiotrópicos. En este estudio prospectivo y cruzado se evaluaron los efectos de la hiperacetatemia, al comparar un líquido de diálisis con acetato con uno con citrato, con tres enfoques. Se evaluaron los efectos sobre inflamación, daño miocárdico, balance de calcio y metabolismo mineral óseo. Se realizó metabolómica dirigida para investigar cambios en el metabolismo intermedio. Y metabolómica no dirigida para identificar metabolitos que pudieran explicar de una manera bioquímica los resultados clínicos descritos. Los resultados muestran que el citrato representa una opción más biocompatible, en términos de mejor perfil inflamatorio y balance aparentemente neutro de calcio; que en la diálisis se produce cetogénesis y se inhibe la degradación de lípidos y aminoácidos; y que se identifican algunos metabolitos cuyas concentraciones difieren con el uso de un líquido u otro, lo que genera hipótesis que podrían, en futuras investigaciones, desvelar los mecanismos implicados en los beneficios del citrato. Currently, conventional dialysis fluid includes acetate to achieve chemical stability, i.e. to avoid the precipitation of calcium or magnesium bicarbonate salts. This concentration of 3-4 mmol/L of acetate, which would not exceed the metabolic capacity of the tricarboxylic acid (TCA) cycle, nevertheless triggers undesirable clinical consequences by mechanisms that are not well elucidated. Its substitution by citrate is postulated as a better alternative for avoiding hyperacetatemia and its pleiotropic effects. In this prospective crossover study, the effects of hyperacetatemia were evaluated by comparing acetate and citrate dialysates from three approaches: the effects on inflammation, myocardial damage, calcium balance and bone mineral metabolism; targeted metabolomics to investigate changes in intermediary metabolism; and untargeted metabolomics to identify metabolites that could explain in a biochemical way the clinical results described. The results show that citrate represents a more biocompatible option in terms of a better inflammatory profile and apparently neutral calcium balance; that dialysis produces ketogenesis and inhibits the degradation of lipids and amino acids; and that the concentrations of some identified metabolites differ with the use of one liquid or another, which generates hypotheses that could, in future research, reveal the mechanisms involved in the benefits of citrate.

INTRODUCCIÓN El cáncer de próstata (CaP) representa el segundo tumor en incidencia en hombres y es la quinta causa de muerte por cáncer a nivel global. El CaP es un tumor hormono-dependiente, que requiere de la activación del receptor de andrógenos (AR) para su proliferación. Clínicamente, se caracteriza por una gran variabilidad en su evolución, progresando desde una condición indolente hasta un fenotipo agresivo que puede diseminarse y metastatizar a los nodos linfáticos y huesos. Actualmente, el diagnóstico temprano del CaP se realiza mediante la determinación sérica del antígeno prostático específico (PSA) y el examen rectal digital (DRE). Si estas pruebas dan resultados anómalos y hay sospecha de CaP, se realiza una biopsia guida por ultrasonido transrectal (TRUS) para la confirmación histológica. Sin embargo, estas pruebas presentan una baja sensibilidad y especificidad, y conllevan un alto riesgo de sobre-diagnóstico y sobre-tratamiento de los pacientes, especialmente en los casos de CaP indolente. Una vez se ha confirmado el diagnóstico, se utiliza el sistema de gradación de la escala de Gleason (GS) para evaluar la agresividad del tumor, en base a sus características histológicas, y estratificar a los pacientes según su pronóstico. Aunque el sistema de Gleason ha sido modificado varias veces, todavía presenta ciertas limitaciones que dificultan distinguir con precisión entre tumores indolentes y agresivos de CaP. El tratamiento del CaP depende del estadio tumoral y del pronóstico de cada paciente. Así, los tumores en etapas tempranas se tratan, inicialmente, mediante radioterapia o prostatectomía radical. Debido a la dependencia del CaP a los andrógenos para proliferar, estos tratamientos suelen combinarse con la terapia de deprivación androgénica (TDA) con el objetivo de reducir los niveles de testosterona circulante. Sin embargo, la respuesta a este tratamiento es transitoria debido a que, tras 18-36 meses, la mayoría de los pacientes desarrollarán resistencia a la TDA y progresarán a un CaP resistente a la castración (CPRC). Para estos pacientes, los tratamientos disponibles se basan en quimioterapia, hormonoterapia, inmunoterapia o inhibidores de PARP. A pesar de los avances realizados para comprender mejor los procesos moleculares y biológicos involucrados en la progresión del CaP, actualmente no existen biomarcadores específicos ni estrategias terapéuticas eficientes para la detección y tratamiento de este tumor en estadios avanzados. La metabolómica representa una herramienta muy prometedora y particularmente apropiada para la identificación de biomarcadores no invasivos con utilidad clínica en el diagnóstico y el seguimiento de pacientes. Esto se debe a que el metaboloma está muy ligado al fenotipo de la enfermedad, proporcionando información sobre alteraciones debidas a cambios en la expresión génica, estilo de vida, patologías y/o respuesta a tratamientos. Esta aproximación se puede integrar con otros datos, obtenidos mediante técnicas ómicas complementarias y otros estudios clínicos, consiguiendo así obtener un visión global y más precisa de la enfermedad, así como una descripción más detallada del estado del paciente y de la evolución de la enfermedad. Por otro lado, la medicina de precisión constituye una de las vías con mayor potencial en la mejora de la atención médica y el tratamiento de los pacientes con cáncer. Mediante la regulación específica de la actividad de algunas dianas terapéuticas claves, se podría llegar a controlar el crecimiento tumoral y la formación de metástasis. Aunque el concepto de medicina de precisión no es nuevo, la aparición de las ciencias ómicas junto con los notables avances tecnológicos en las plataformas de análisis, han sentado las bases de esta aproximación. Las terapias dirigidas se basan en el estudio del estatus genético específico de las células tumorales. Una aplicación muy útil de este tipo de estudios es la identificación de vulnerabilidades genéticas específicas que puedan ayudar a descubrir nuevas dianas terapéuticas. En este contexto, mediante cribados de silenciamiento de genes, se pueden analizar los efectos inducidos a partir del bloqueo parcial de la actividad de un gen por ARN de interferencia (knock-down), o del bloqueo total del gen (knock-out) utilizando técnicas de edición génica (CRISPR). Estos cribados pueden ayudar a identificar perfiles moleculares específicos, requeridos por las células tumorales para su proliferación. Además, la comparación en estos cribados entre tejidos sanos y tumorales puede contribuir a identificar genes esenciales únicamente en el tumor, siendo éstos considerados potenciales dianas terapéuticas para el desarrollo de terapias anticancerosas específicas. OBJETIVOS Como se ha descrito en la introducción, el CaP se define como un cáncer biológicamente heterogéneo y con un curso clínico muy variable. El manejo óptimo del CaP presenta muchos retos debido a la dificultad en predecir qué pacientes con tumores en estadios tempranos desarrollarán una progresión metastática del tumor. Además, no existe un sistema de clasificación que permita discriminar con precisión entre tumores de CaP indolentes y agresivos. Por tanto, la identificación de nuevos biomarcadores asociados a la progresión de la enfermedad podría contribuir a mejorar el panorama actual de estos pacientes. Por otro lado, el CaP continúa siendo incurable cuando progresa a etapas más avanzadas, por lo que nuevas opciones terapéuticas, basadas en la medicina personalizada, podrían contribuir a aumentar la supervivencia y mejorar la calidad de vida de los pacientes con CaP. En este contexto, la aplicación de distintas tecnologías ómicas representa una estrategia prometedora para el desarrollo de nuevos biomarcadores no invasivos, y para la identificación de vulnerabilidades genéticas, esenciales para la proliferación tumoral, que podrían ser evaluadas en profundidad como posibles dianas terapéuticas para el desarrollo de nuevos fármacos. Por tanto, teniendo en cuenta estos antecedentes, el presente trabajo de investigación tiene como finalidad abordar los siguientes objetivos y sub-objetivos: 1. Caracterizar cambios metabólicos asociados a la progresión del CaP. i. Caracterizar el perfil metabólico de orina y suero de pacientes con CaP avanzado. ii. Identificar alteraciones metabólicas específicas en los pacientes con CaP avanzado. 2. Caracterizar vulnerabilidades genéticas específicas del CaP avanzado. i. Identificar nuevas y potenciales dianas terapéuticas para el tratamiento del CaP avanzado. ii. Validar funcionalmente las potenciales dianas terapéuticas. METODOLOGÍA Y RESULTADOS 1. Caracterización de cambios metabólicos asociados a la progresión del CaP Para el estudio de la caracterización del perfil metabólico del CaP agresivo se analizaron 78 muestras de suero y 84 muestras de orina de pacientes con CaP, recogidas por el departamento de urología y el biobanco del Instituto Valenciano de Oncología y congeladas a -80ºC. Se utilizó el valor del GS para clasificar a los pacientes en dos grupos (GS bajo y GS alto), definiendo un valor de GS de 7 como punto de corte. Las muestras se procesaron siguiendo protocolos descritos para estudios de metabolómica por resonancia magnética nuclear (RMN) y se analizaron en un espectrómetro de 500 MHz. La adquisición de los espectros de las muestras de suero se realizó a 310 K, utilizando la secuencia de pulso 1D-CPMG, mientras que para la adquisición de los espectros de las muestras de orina se utilizó una temperatura de 300 K y la secuencia de pulso 1D-NOESY. Los espectros obtenidos fueron transformados, faseados y se corrigió la línea base de manera automática. Tras la adquisición, y teniendo en cuenta las características de cada biofluido, los espectros fueron procesados siguiendo distintos protocolos. Primero, se definió la región del espectro a integrar, y se excluyeron las señales del agua y la urea en ambos biofluidos. A continuación, los espectros de suero se referenciaron con la señal del TSP (0.00 ppm), se dividieron en regiones de tamaño constante (0.01 ppm), y se normalizaron respecto al área total de cada espectro. Por otro lado, los espectros de orina se dividieron en regiones constantes de 0.001 ppm, se alinearon utilizando el paquete de R ‘speaq’, y se normalizaron respecto al área total de cada espectro y mediante la normalización con cociente probabilístico. Una vez procesados, se utilizaron diferentes bases de datos para asignar los metabolitos presentes en los espectros de cada biofluido. Finalmente, para cada metabolito identificado, las regiones de integración para las señales correspondientes fueron definidas. Se utilizó el programa Mnova para integrar y cuantificar las regiones seleccionadas. Con el objetivo de evaluar la homogeneidad de las muestras incluidas en cada grupo de estudio e identificar muestras presentando un comportamiento anómalo (potenciales outliers), se realizó un análisis exploratorio mediante la combinación de métodos no supervisados de reconocimiento por patrones (análisis de componentes principales - PCA), utilizando el programa SIMCA-P, y la inspección visual de los espectros. En los espectros de suero, este análisis reveló un conjunto de muestras que presentaban señales intensas correspondientes a etanol, una muestra con picos correspondientes a una contaminación por EDTA y un subgrupo de pacientes que presentaban niveles inusualmente elevados de glucosa. Los picos correspondientes a EDTA pueden deberse al tipo de tubos que se utilizó para recoger la muestra. Para evitar que estas señales pudieran interferir con otras señales del espectro y debido a que este compuesto se utiliza para la recogida de muestras de plasma, esta muestra fue eliminada del análisis. En cuanto a los pacientes que presentaban señales de etanol y niveles anormalmente altos de glucosa, se examinaron los espectros de estos mismos pacientes en las muestras de orina y se observó que se reproducía el mismo perfil metabólico que en las muestras de suero. La presencia de las señales de etanol no se pudo asociar con ninguna de las variables recogidas en la historia clínica, por lo que podría deberse a la ingesta. Debido a que uno de los criterios de recogida de las muestras era que debía hacerse en ayunas, estos pacientes fueron excluidos del análisis en ambos biofluidos. En cuanto a los pacientes que presentaban niveles anormalmente altos de glucosa, se examinó su historia clínica y se observó que todos ellos eran diabéticos. Para evitar que estas señales tan intensas pudieran interferir con otras señales del espectro, y debido a que uno de los criterios de inclusión era que los pacientes de CaP no debían presentar ninguna otra enfermedad, todos los pacientes diabéticos fueron excluidos del análisis tanto de suero como de orina. Tras la exclusión justificada de los outliers, los análisis estadísticos multivariantes finalmente incluyeron 66 muestras de suero y 73 muestras de orina. En primer lugar, se utilizó el PCA, un método no supervisado, para evaluar el potencial impacto de las diferentes variables clínicas (edad, PSA, IMC, enfermedad metastática y GS) sobre la distribución de las muestras de suero y orina. En ninguno de los modelos construidos, se observó un impacto significativo de las variables clínicas estudiadas sobre la distribución de las muestras en el espacio. A continuación, se definió la clase (GS bajo vs GS alto) a la que pertenecía cada individuo, y se empleó el método supervisado de análisis discriminante de mínimos cuadrados con corrección ortogonal (OPLS-DA) como método de discriminación. El modelo construido para cada biofluido reveló una capacidad reducida para la discriminación entre los grupos de estudio. A continuación, se evaluó la validez de ambos modelos mediante el test de permutación (n = 100). Para las muestras de suero, se observó que no había diferencias al comparar los valores estadísticos permutados con respecto a los valores obtenidos en el modelo real. Por otro lado, en la validación interna del modelo de orina, el valor estadístico R2Y superaba los valores aconsejables, indicando que el modelo obtenido estaba sobreajustado, además de presentar una capacidad de predicción baja. Con el fin de poder identificar diferencias metabólicas específicas entre los pacientes con GS bajo y alto, se realizó un análisis dirigido de los datos de RMN utilizando la información transcriptómica disponible en muestras de tejidos tumorales de CaP. Para ello, se llevó a cabo una búsqueda en el repositorio de GEO y se seleccionaron los estudios transcriptómicos que cumplían con los siguientes criterios de selección: analizar muestras de CaP en tejido humano, analizar el perfil de expresión génica utilizando microarrays, incluir información disponible de la variable clínica de GS, y tamaño muestral mayor de 30 muestras. En los tres estudios en esta revisión (gse16560, gse46602 y gse70768) se normalizaron los datos a escala logarítmica en base 2 (log2) cuando fue necesario y, en el caso de existir varias sondas para el mismo gen, se calculó la media de todas las sondas para obtener el valor más representativo. Adicionalmente, se evaluó la homogeneidad de las muestras mediante análisis no supervisado. A continuación, para cada gene, se calculó el fold-change (FC) entre los grupos de GS bajo y alto, y se utilizando el test no paramétrico de Mann-Whitney U para realizar un análisis de expresión diferencial entre ambos grupos. El FC y el p-valor obtenido del análisis de expresión diferencial se utilizaron para identificar rutas metabólicas alteradas entre los grupos de estudios mediante un análisis de enriquecimiento de genes centrado en genes relacionados con metabolismo. Para ello, se utilizaron las funciones incluidas en el paquete de R “mdgsa”, y se seleccionaron las rutas metabólicas que presentaban diferencias estadísticamente significativas (p-valor < 0.05). En total, se identificaron 36 rutas significativamente alteradas entre los grupos de GS bajo y alto. A continuación, se identificaron los metabolitos involucrados en cada ruta y se asignaron las señales correspondientes en los espectros de RMN. En total, se identificaron 23 y 22 metabolitos en los espectros de suero y orina, respectivamente. Tras la cuantificación de las señales, se llevó a cabo un análisis univariante utilizando el test de Mann-Whitney U para comparar las intensidades de cada metabolito entre los pacientes con GS bajo y alto. Este análisis reveló que, en comparación con los pacientes con GS bajo, el suero de los pacientes con GS alto presentaba concentraciones significativamente elevadas de glucosa y glicina, mientras que la orina de estos mismos pacientes exhibía niveles significativamente más altos de 1-metilnicotinamida. Además, en ambos biofluidos se observaron niveles más elevados de fenilalanina en los pacientes con GS alto, aunque en ningún caso las diferencias fueron estadísticamente significativas. 2. Caracterización de vulnerabilidades genéticas específicas en CaP avanzado Para la caracterización de vulnerabilidades genéticas en CaP avanzado, se utilizaron los datos de cribados genéticos en 501 líneas celulares disponibles en la base de datos DepMap. En primer lugar, se seleccionaron los datos de las siete líneas celulares de CaP disponibles en la base de datos. A continuación, para cada gen analizado en cada una de las líneas celulares, se calculó el valor de esencialidad siguiendo una aproximación muy similar a la descrita por Hart et al. Brevemente, esta estrategia se basa en la utilización de una lista de referencia de genes clasificados como esenciales y no esenciales para la proliferación celular, a partir de la cuál, para cada gen, se calcula un clasificador bayesiano (factor bayesiano (FB)) que define la probabilidad de que un determinado gen pertenezca a la lista de genes esenciales (FB > 0) o no esenciales (FB < 0). Una vez clasificados, se normalizaron los valores de FB a Z-scores para ordenar los genes dentro de cada línea celular,. Finalmente, se combinaron en una única lista todos los genes con un Z-score > 1.96 en alguna de las líneas celulares de CaP, y se seleccionaron aquellos genes clasificados como esenciales en al menos el 50% de las líneas de CaP analizadas. Siguiendo esta estrategia, se detectaron un total de 199 vulnerabilidades genéticas asociadas al CaP. Para evaluar la relevancia terapéutica de estas vulnerabilidades genéticas, se analizó la expresión de los 199 genes en muestras de tejido de individuos sanos y de pacientes diagnosticados con diferentes estadios de CaP. Para ello, se realizó una revisión de los datos disponibles en el repositorio GEO y se seleccionaron los estudios transcriptómicos de CaP que cumplían con los criterios de selección definidos: analizar muestras de tejido humano, analizar el perfil de expresión génica utilizando microarrays, incluir un tamaño muestral mayor de 50 muestras, y analizar muestras de al menos dos de los grupos de estudio (tejido sano, CaP primario, CaP metastático). Otros criterios que también se tuvieron en cuenta para la selección de los estudios fueron la disponibilidad de datos relativos a la recurrencia de la enfermedad y la supervivencia del paciente. En base a estos criterios, se seleccionaron cinco estudios centrados en CaP (gse6919, gse35988, gse21035, gse10645 y gse46602). A continuación, los datos se normalizaron a escala logarítmica en base 2 (log2) cuando fue necesario y se evaluó la homogeneidad de las muestras en los distintos estudios. En el caso de existir varias sondas para el mismo gen, se calculó la media de todas las sondas para obtener el valor más representativo. En base a los datos disponibles en cada estudio, se llevó a cabo el análisis de expresión diferencial para los 199 genes seleccionados entre: i) tejido sano vs CaP, ii) tumores indolentes vs agresivos, o iii) CaP primario vs metastático. En la segunda comparación se utilizó la variable clínica de recurrencia bioquímica (RB) para clasificar a los pacientes en el grupo de tumores indolentes (no RB) o tumores agresivos (RB). Para cada comparación, la significancia estadística de la expresión diferencial de cada gen entre los grupos de estudio se evaluó utilizando el test de Mann-Whitney U. Se utilizó el método de Benjamin-Hochberg para ajustar el p-valor, y se seleccionaron los genes con un p-valor ajustado < 0.05 como estadísticamente significativos. Para la identificación de genes sobre-expresados en CaP con respecto a individuos sanos, se utilizaron dos de los estudios (gse6919 y gse35988). Tras el análisis de expresión diferencial entre los dos grupos, se determinó que 61 de los 199 genes definidos como esenciales en CaP estaban sobre-expresados de manera significativa en CaP en al menos uno de los estudios. La expresión de estos genes se evaluó entre tumores indolentes vs agresivos y entre CaP primario vs metastático. En la primera comparación, se utilizaron dos estudios (gse10645 y gse46602), y se identificaron 29 genes cuyos niveles de expresión eran significativamente más elevados en tumores agresivos en al menos uno de los estudios incluidos. Para la comparación de CaP primario vs metastático, se utilizaron tres estudios (gse6919, gse35988 y gse21035), y 17 genes fueron identificados como significativamente sobre-expresados en dos de los tres estudios analizados. En total, se seleccionaron 27 genes cuyos niveles de expresión eran significativamente más elevados en tumores agresivos o metastáticos en al menos el 50% de los estudios evaluados, 5 de ellos estaban sobre-expresados en ambas condiciones. A continuación, se evaluó la potencial correlación entre los niveles de expresión de cada uno de estos genes y la progresión del CaP en los pacientes. Para ello, se llevaron a cabo análisis de supervivencia utilizando el paquete de R “surviminer”, que permite representar la estimación de la función de supervivencia (método de Kaplan-Meier). Se seleccionaron los cuartiles inferior y superior como puntos de corte, y los pacientes se clasificaron, según los niveles de expresión del gen a analizar, en el grupo de baja o alta expresión. La significancia estadística del análisis se determinó mediante la prueba de Matel-Cox (log-rank test). y se seleccionaron los genes con un p-valor < 0.05 como estadísticamente significativos. Este análisis reveló que, para 16 de los genes evaluados, una mayor expresión estaba significativamente asociada a un peor pronóstico en los pacientes de CaP. Con el objetivo de evaluar potenciales interacciones entre los 16 genes seleccionados, así como su posible implicación funcional en el CaP, se utilizó la base de datos Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes (STRING) para construir una red de interacción proteína-proteína. En este análisis se observó que existían interacciones entre 11 de las proteínas seleccionadas, y que algunos de los grupos estaban significativamente asociados a funciones biológicas concretas. El análisis funcional de la red reveló que tres procesos biológicos estaban sobre-representados: la formación del complejo de iniciación de la transducción citoplasmática, la iniciación de la traducción citoplasmática, y el ensamblaje de las ribonucleoproteínas nucleares pequeñas (snRNPs) del espliceosoma. De estas 11 proteínas, tres de ellas estaban directamente asociadas con los procesos de traducción (EIF2S3, EIF3B y EIF3H), y otras tres con el ensamblaje del espliceosoma (LSM4, PRPF3 y SNRPE). En base a estos resultados, estas seis proteínas fueron seleccionadas para continuar con su evaluación como posibles dianas terapéuticas para el desarrollo de nuevos fármacos en CaP. En primer lugar, se evaluó la posibilidad de poder modular la actividad de estas proteínas utilizando pequeñas moléculas (druggability) utilizando la información disponible en las bases de datos Uniprot, Protein Data Bank, CanSAR y Pharos. Para cada potencial diana terapéutica, se extrajo información relacionada con sus características biológicas, farmacológicas y estructurales. En particular, se determinó la disponibilidad de datos de estructura tridimensional, la presencia de potenciales sitios de unión en la estructura de la proteína, la existencia de inhibidores o ligandos conocidos, la localización subcelular, y la información disponible sobre su implicación en la progresión del CaP u otros cánceres. De acuerdo a la información recogida para cada una de las dianas implicadas en los procesos de traducción, se decidió evaluar el potencial de EIF3H como diana terapéutica para estadios avanzados del CaP. Por otro lado, LSM4 y SNRPE, relacionadas con el ensamblaje del espliceosoma, fueron seleccionados como candidatos preferentes para evaluar su posible papel como dianas terapéuticas en CaP en futuros análisis. La subunidad H del factor 3 de iniciación de la traducción (EIF3H) es una de las 13 subunidades que forman el complejo EIF3, el cual está implicado en varios pasos del proceso de iniciación de la traducción. Esta subunidad se localiza en el citoplasma, tiene un peso molecular de 39.930 dalton y está constituida por una secuencia de 352 aminoácidos. Existe información disponible sobre 11 estructuras 3D de la proteína, determinadas por microscopía electrónica. Aunque no hay ningún inhibidor o ligando descrito contra EIF3H, la base de datos canSAR predice un potencial sitio de unión en su estructura en base al análisis de diferentes características. Esta subunidad contiene un dominio MPN que se encuentra en las proteínas metaloproteasas y que ha sido relacionado con funciones de ubiquitinación y deubiquitinación. De hecho, varios artículos han descrito que EIF3H tiene actividad deubiquitinasa favoreciendo a la estabilidad de proteínas implicadas en la promoción de la agresividad tumoral (ej. SNAIL, YAP). Además, la base de datos UbiBrowser 2.0 incluye una predicción de 7 proteínas como posibles sustratos de EIF3H. En relación a los resultados obtenidos de los análisis de expresión diferencial en los datos de pacientes diagnosticados con CaP, se observó que EIF3H estaba sobre-expresado de manera significativa en CaP con respecto a tejidos sanos, así como en tumores agresivos y metastáticos en comparación con pacientes con tumores indolentes o primarios, respectivamente. Además, los análisis de supervivencia revelaron que una mayor expresión de EIF3H se correlacionaba significativamente con un tiempo de RB más corto y con peor supervivencia global. Con el objetivo de investigar en profundidad la implicación de EIF3H en la progresión del CaP, se utilizaron cuatro modelos celulares de próstata: uno representando la condición sana (RWPE-1), y tres líneas de CaP (22rv1, LnCaP y PC3) que difieren en su dependencia a andrógenos y su potencial metastático. En primer lugar, se extrajo RNA y proteínas de las cuatro líneas celulares, y se analizaron los niveles de expresión a nivel de RNA mensajero (mRNA), utilizando la técnica de RT-qPCR (Quantitative Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction), y a nivel de proteína mediante el análisis por western blot. Los resultados obtenidos mostraron que las líneas de CaP presentaban niveles significativamente más elevados de mRNA y de proteína en comparación con la línea sana. A continuación, se generó un modelo estable de inhibición (knock-down) y de sobre-expresión de EIF3H en el modelo celular de PC3. Para la generación del modelo knock-down, se utilizó el plásmido pLV, con resistencia a puromicina, conteniendo dos RNA de interferencia dirigidos al silenciamiento de EIF3H (sh-2 y sh-4) y un RNA control (sh-C), mientras que para el modelo de sobre-expresión se utilizó el plásmido pLV, incluyendo la secuencia para la sobre-expresión para EIF3H (Myc-EIF3H). Ambos plásmidos contenían además la secuencia para expresar la proteína de fluorescencia verde (GFP) y poder así detectar la eficiencia de la transfección. Tras clonar y purificar los vectores correspondientes, se transfectaron las células HEK 293T junto con los vectores necesarios para generar lentivirus (Gag/Pol, Rev y VSV-G). La eficiencia de la transfección se evaluó por la detección de la expresión de GFP. Tras 48 horas, las partículas virales generadas se utilizaron para infectar las células PC3. A las 24 horas de la infección, se comprobó la expresión de GFP y se utilizó una dosis de 1 g/mL de puromicina para seleccionar las células infectadas. Para evaluar la eficiencia del silenciamiento y de la sobre-expresión del gen, se llevaron a cabo experimentos de RT-qPCR y western blot. Los resultados revelaron que el vector sh-4, en comparación con el vector sh-C, reducía en un 90% los niveles de mRNA y de proteína, respectivamente. En cuanto al vector de sobre-expresión, se observó que, con respecto al vector pLV, los niveles de mRNA eran 2.2 veces más elevados mientras que los niveles de proteína de EIF3H aumentaban en un 50%. A continuación, se evaluó el efecto del silenciamiento y de la sobre-expresión de EIF3H en la proliferación, la eficiencia clonogénica, y la capacidad de migración de las células de CaP. Los resultados de estos experimentos demostraron que el silenciamiento de EIF3H reducía, de manera significativa, la proliferación, la capacidad clonogénica y la migración de las células PC3, mientras que la sobre-expresión de EIF3H favorece a la capacidad proliferativa, la capacidad clonogénica y de migración de las mismas células. Debido a las células deben realizar la transición epitelio-mesenquimal (EMT) para poder aumentar su capacidad de migración e invasión, se examinaron los cambios en niveles de proteína de algunos de los marcadores de la EMT tras el silenciamiento y sobre-expresión de EIF3H. Este análisis reveló que, mientras los niveles de E-cadherina aumentaban y que los de vimentina disminuían tras la inhibición de EIF3H, en el modelo de sobre-expresión se obtuvieron resultados opuestos, sugiriendo una posible implicación de EIF3H en la regulación de la EMT en las células de PC3. Finalmente, en base a la actividad deubiquitinasa de EIF3H, se llevó a cabo un ensayo de co-inmunoprecipitación con el objetivo de identificar distintas proteínas cuya estabilidad pudiera estar siendo regulada por los cambios en la expresión de EIF3H y estar además implicadas en la progresión del CaP. Con este fin, se realizó una inmunoprecipitación de EIF3H en los extractos proteicos obtenidos a partir de células PC3 infectadas con los vectores pLV y Myc-EIF3H, respectivamente. Posteriormente, se analizaron mediante espectrometría de masas todas las proteínas contenidas en la fracción eluida junto con EIF3H. Entre las proteínas que aparecían en las tres réplicas que sobre-expresaban EIF3H y no lo hacían en las réplicas infectadas con el vector pLV, destacó Staufen 1 (STAU1) debido a su potencial implicación en el proceso de tumorogénesis. STAU1 es una proteína de unión al ARN, implicada en varios procesos relevantes del metabolismo del ARN, cuya desregulación puede contribuir a la fisiopatología de varias enfermedades, entre ellas el cáncer. De hecho, distintos estudios han destacado su implicación en la promoción tumoral, y recientemente, se ha observado una posible implicación de STAU1 en la regulación del crecimiento, migración e invasión de modelos celulares de CaP. Además, distintos estudos han mostrado como STAU1 puede ser ubiquitinada y degradada por el sistema ubiquitina-proteasoma (UPS). Dado que EIF3H ha sido descrita como una enzima deubiquitinasa, un posible efecto de la interacción directa observada podría ser la deubiquitinación de STAU1 por EIF3H, lo que podría contribuir a su estabilización, promoviendo así la progresión tumoral Futuros experimentos irán dirigidos a confirmar esta hipótesis y comprobar si el efecto de EIF3H sobre la progresión del CaP está mediada por la estabilización de STAU1. En ese caso, STAU1 podría representar una buena diana terapéutica para el futuro desarrollo de fármacos. STAU1 es una proteína que se encuentra en el citoplasma, tiene un peso molecular de 63.182 dalton y una secuencia formada por 577 aminoácidos. Existen datos sobre 4 estructuras 3D disponibles con resoluciones por debajo de los 3.0 Å. En relación a los datos de expresión en pacientes con CaP, se observó que STAU1 se encuentra sobre-expresada de manera significativa en CaP con respecto a individuos sanos, así como en tumores agresivos y metastáticos en comparación a pacientes con tumores indolentes o primarios, respectivamente. Además, los análisis de supervivencia revelaron que existe una correlación significativa entre una mayor expresión de STAU1 y un valor de GS más elevado, así como con un tiempo de RB más corto.

Tesis CEINDO, Universidad San Pablo CEU, Medicina Traslacional, leída el 24 de febrero de 2023 El asma puede presentar múltiples fenotipos, como el asma alérgico o no alérgico. Su tratamiento es complejo, existiendo pacientes graves que no responden a las medicaciones actualmente disponibles, sufren exacerbaciones frecuentes y presentan comorbilidades como la poliposis nasosinusal. La estratificación de pacientes mediante el uso de biomarcadores permitiría mejorar el tratamiento y descubrir nuevas dianas terapéuticas. Para identificar biomarcadores de estratificación por gravedad, se estudiaron pacientes asmáticos alérgicos estratificados por gravedad utilizando metabolómica y proteómica. Los pacientes con asma grave no controlado presentaron una activación característica de las rutas del ácido araquidónico, la fosfolipasa A2, y la respuesta Th2. Además, para evaluar la contribución del fenotipo alérgico al asma, se realizó un análisis metabolómico de pacientes graves no controlados con y sin alergia. Los pacientes asmáticos alérgicos mostraron una activación de la ruta de la fosfolipasa A2 y una alteración en el perfil de ácidos biliares. Por último, para conocer el papel sistémico y local de la alergia en la poliposis nasal, se estudiaron pacientes con poliposis con y sin alergia utilizando metabolómica de suero y tejido y análisis histológicos. Los pacientes alérgicos presentaron niveles reducidos de lisofosfolípidos, bilirrubina y cortisol; y un mayor número de eosinófilos en sus pólipos. Asthma can have distinct phenotypes, including allergic and non-allergic asthma. Achieving asthma control is a challenge, and there are severe patients that do not respond to the treatment, who suffer from frequent exacerbations and associated comorbidities, such as nasal polyposis. The stratification of asthmatic patients using biomarkers could be used to improve asthma management and find new therapeutic targets. To identify biomarkers for the stratification of patients according to their severity, we analyzed allergic asthmatic patients classified by their response to treatment using metabolomics and proteomics. Severe uncontrolled patients displayed an activation of the arachidonic acid and phospholipase A2 pathways, as well as in their Th2 response. Moreover, to evaluate the contribution of allergy in the pathogenesis of asthma, we performed a metabolomic analysis of severe uncontrolled asthmatic patients with and without allergy. Uncontrolled allergic patients showed an activation of the phospholipase A2 pathway and an altered bile acid profile. Finally, to understand the systemic and local role of allergy in nasal polyposis, we studied patients with nasal polyps with and without allergy by performing serum and tissue metabolomics and a histological analysis. Allergic patients revealed decreased levels of lisophospholipids, bilirubin and cortisol; and increased levels of eosinophils in their polyps.

This work was funded by the French National Cancer Institute (grant number 2015-166). Mathilde His' work reported here was undertaken during the tenure of a postdoctoral fellowship awarded by the International Agency for Research on Cancer, financed by the Fondation ARC. The coordination of EPIC is financially supported by International Agency for Research on Cancer (IARC) and also by the Department of Epidemiology and Biostatistics, School of Public Health, Imperial College London, which has additional infrastructure support provided by the NIHR Imperial Biomedical Research Centre (BRC). The national cohorts are supported by Danish Cancer Society (Denmark); Ligue Contre le Cancer, Institut Gustave Roussy, Mutuelle Generale de l'Education Nationale, Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale (INSERM) (France); German Cancer Aid, German Cancer Research Center (DKFZ), German Institute of Human Nutrition Potsdam-Rehbruecke (DIfE), Federal Ministry of Education and Research (BMBF) (Germany); Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro-AIRC-Italy, Compagnia di SanPaolo and National Research Council (Italy); Dutch Ministry of Public Health, Welfare and Sports (VWS), LK Research Funds, Dutch Prevention Funds, Dutch ZON (Zorg Onderzoek Nederland), World Cancer Research Fund (WCRF) (The Netherlands); Health Research Fund (FIS) - Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), Regional Governments of Andalucia, Asturias, Basque Country, Murcia and Navarra, and the Catalan Institute of Oncology-ICO (Spain); Swedish Cancer Society, Swedish Research Council and County Councils of Skane and Vasterbotten (Sweden); and Cancer Research UK (14136 to EPIC-Norfolk (DOI 10.22025/2019.10.105.00004); C8221/A29017 to EPIC-Oxford), Medical Research Council (1000143, MR/N003284/1, MC-UU_12015/1 and MC_UU_00006/1 to EPIC-Norfolk; MR/M012190/1 to EPIC-Oxford) (UK). The funders were not involved in designing the study; collecting, analyzing, or interpreting the data; or writing or submitting the manuscript for publication., Background: Metabolomics is a promising molecular tool for identifying novel etiological pathways leading to cancer. In an earlier prospective study among pre- and postmenopausal women not using exogenous hormones, we observed a higher risk of breast cancer associated with higher blood concentrations of one metabolite (acetylcarnitine) and a lower risk associated with higher blood concentrations of seven others (arginine, asparagine, phosphatidylcholines (PCs) aa C36:3, ae C34:2, ae C36:2, ae C36:3, and ae C38:2). Methods: To identify determinants of these breast cancer-related metabolites, we conducted a cross-sectional analysis to identify their lifestyle and anthropometric correlates in 2358 women, who were previously included as controls in case-control studies nested within the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition cohort and not using exogenous hormones at blood collection. Associations of each metabolite concentration with 42 variables were assessed using linear regression models in a discovery set of 1572 participants. Significant associations were evaluated in a validation set (n = 786). Results: For the metabolites previously associated with a lower risk of breast cancer, concentrations of PCs ae C34: 2, C36:2, C36:3, and C38:2 were negatively associated with adiposity and positively associated with total and saturated fat intakes. PC ae C36:2 was also negatively associated with alcohol consumption and positively associated with two scores reflecting adherence to a healthy lifestyle. Asparagine concentration was negatively associated with adiposity. Arginine and PC aa C36:3 concentrations were not associated to any of the factors examined. For the metabolite previously associated with a higher risk of breast cancer, acetylcarnitine, a positive association with age was observed. Conclusions: These associations may indicate possible mechanisms underlying associations between lifestyle and anthropometric factors, and risk of breast cancer. Further research is needed to identify potential non-lifestyle correlates of the metabolites investigated., Institut National du Cancer (INCA) France 2015-166, International Agency for Research on Cancer - Fondation ARC, World Health Organization, Department of Epidemiology and Biostatistics, School of Public Health, Imperial College London, Danish Cancer Society, Ligue Contre le Cancer (France), Institut Gustave Roussy (France), Mutuelle Generale de l'Education Nationale (France), Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale (Inserm), Deutsche Krebshilfe, German Cancer Research Center (DKFZ) (Germany), German Institute of Human Nutrition Potsdam-Rehbruecke (DIfE) (Germany), Federal Ministry of Education & Research (BMBF), Fondazione AIRC per la ricerca sul cancro, Compagnia di San Paolo, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Netherlands Government, World Cancer Research Fund International (WCRF), Health Research Fund (FIS) - Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) (Spain), Junta de Andalucia, Regional Government of Asturias (Spain), Regional Government of Basque Country (Spain), Regional Government of Murcia (Spain), Regional Government of Navarra (Spain), Catalan Institute of Oncology-ICO (Spain), Swedish Cancer Society, Swedish Research Council, County Council of Skane (Sweden), County Council of Vasterbotten (Sweden), Cancer Research UK 14136 C8221/A29017, UK Research & Innovation (UKRI), Medical Research Council UK (MRC) 1000143 MR/N003284/1 MC-UU_12015/1 MC_UU_00006/1 MR/M012190/1

Background: Morbid obesity (body mass index >= 40 kg/m2) represents a severe health risk and implies the need of urgent therapeutic action. (Poly)phenols may play a relevant role in the management of this disease modulating physiological and molecular pathways involved in energy metabolism and adiposity. The purpose of this double -blinded, placebo-controlled, randomised trial is to determine if (poly)phenol supplementation, in combination with a dietary intervention, can improve anthropometric and cardiometabolic parameters in participants with morbid obesity. Methods: Adults (n = 40) with morbid obesity, bariatric surgery candidates, will be recruited from the Bellvitge University Hospital, Spain, and randomly assigned (stratified by sex) to intervention (poly)phenol-rich supple-ment 1,200 mg/day + hypocaloric diet) or control group (placebo + hypocaloric diet) for 12 weeks. The primary outcome is body weight. Secondary outcomes are: other anthropometric markers and body composition measured through standardized methods and a bioimpedance analysis, cardiometabolic and inflammatory bio-markers, metabolic pathways, and gut microbiota diversity. Anthropometric parameters, dietary, physical ac-tivity and lifestyle questionnaires, blood pressure, and blood and urine samples will be collected at baseline, 6 weeks, and 12 weeks. Faecal samples will be collected at baseline and at 12 weeks. Informed consent of par-ticipants will be obtained before the start of the study.Discussion:: The present study is expected to provide evidence on the effects of a combination of (poly)phenols on several well-established obesity and cardiometabolic markers, and to unravel possible underlying mechanisms by metabolomic analyses. Gut microbiota diversity will be considered as a potential future endpoint. The study will contribute to future strategies for prevention or treatment of obesity and related conditions.

La evaluación del riesgo de cáncer de mama (CM), es esencial cuando se avanza hacia la detección personalizada y disminución de tasas de morbimortalidad. La densidad mamográfica (DM) mejora los modelos de predicción de riesgo, sin embargo, la precisión discriminatoria sigue siendo limitada a nivel individual. Las diferencias metabólicas séricas según el porcentaje de DM podrían representar una herramienta de identificación de riesgo útil en la práctica clínica. Objetivo: Explorar los determinantes metabólicos séricos de la densidad mamográfica como factor de riesgo de cáncer de mama, en mujeres tamizadas en un hospital de referencia en Bogotá, en el año 2021. Materiales y métodos: Se realizó un estudio observacional de corte transversal, con componente analítico. Se utilizó un enfoque piloto de metabolómica para obtener una imagen global de las alteraciones metabólicas que ocurren en los diferentes niveles de riesgo de CM por densidad mamográfica. Las muestras se analizaron mediante GC-MS. Las diferencias entre los perfiles de los grupos se evaluaron con UVA y MVA. Resultados: En los modelos multivariados encontramos diferencias significativas en la comparación entre los grupos de riesgo bajo y alto (Q2=0,511, R2=0,545). Los metabolitos involucrados en la biosíntesis de ácidos grasos, ácidos carboxílicos, tirosina, fenilalanina y triptófano fueron los metabolitos diferenciadores entre el grupo de bajo y alto riesgo. Conclusión: La vía metabólica con mayor importancia en la discriminación de los grupos de riesgo fue la biosíntesis de fenilalanina, tirosina y triptófano, demostrando que existen metabolitos con buena capacidad para determinar un riesgo alto por DM. Breast cancer (BC) risk assessment is essential when moving towards personalized detection and a reduction in morbidity and mortality rates. Mammographic density (MD) improves risk prediction models; however, discriminatory accuracy remains limited at the individual level. Serum metabolic differences according to the percentage of MD could represent a useful risk identification tool in clinical practice. Objective: To explore the serum metabolic determinants of mammographic density as a risk factor for breast cancer, in women screened at a reference hospital in Bogotá, in the year 2021. Materials and methods: An observational cross-sectional study was carried out, with an analytical component. A pilot metabolomics approach was used to obtain a global picture of the metabolic alterations that occur at different levels of BC risk by mammographic density. Samples were analyzed by GC-MS. Differences between group profiles were assessed with UVA and MVA. Results: In the multivariate models we found significant differences in the comparison between the low and high-risk groups (Q2=0.511, R2=0.545). The metabolites involved in the biosynthesis of fatty acids, carboxylic acids, tyrosine, phenylalanine and tryptophan were the differentiating metabolites between the low and high-risk group. Conclusion: The most important metabolic pathway in the discrimination of risk groups was the biosynthesis of phenylalanine, tyrosine and tryptophan, demonstrating that there are metabolites with a good capacity to determine a high risk for MD. 2022-11-30 15:25:01: Script de automatizacion de embargos. Correo recibido 29nov2022: Buen día, Se solicita amablemente el embargo del trabajo de grado enviado a revisión con el título "ESTUDIO PILOTO: EXPLORACIÓN DE LOS DETERMINANTES SÉRICOS METABÓLICOS DE LA DENSIDAD MAMOGRÁFICA COMO FACTOR DE RIESGO DE CÁNCER DE MAMA, EN MUJERES TAMIZADAS EN UN HOSPITAL DE REFERENCIA EN BOGOTÁ, 2021", debido a que se pretende realizar una publicación en revista derivada de los resultados obtenidos en el estudio. Muchas gracias, Ariadna Velásquez Pérez, MD Andrea Del Pilar Hernández Rodríguez, MD Jose Bayron Bacca Arcos, MD. Correo respuesta 30nov2022:Respetada Ariadna Velásquez, reciba un cordial saludo, Hemos realizado la publicación de su documento: Estudio piloto: exploración de los determinantes séricos metabólicos de la densidad mamográfica como factor de riesgo de cáncer de mama, en mujeres tamizadas en un hospital de referencia en Bogotá, 2021, el cual puede consultar en el siguiente enlace: https://repository.urosario.edu.co/handle/10336/37577 De acuerdo con su solicitud, el documento ha quedado embargado por 2 años hasta el 30 de noviembre de 2024 en concordancia con las Políticas de Acceso Abierto de la Universidad. Si usted desea dejarlo con acceso abierto antes de finalizar dicho periodo o si por el contrario desea extender el embargo al finalizar este tiempo, puede enviar un correo a esta misma dirección realizando la solicitud. Tenga en cuenta que los documentos en acceso abierto propician una mayor visibilidad de su producción académica.