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Análisis de aminoácidos en muestras biológicas impregnadas en papel de filtro por técnicas fluorimétricas. Aplicación a la detección precoz de errores congénitos del metabolismo.
(Murcia : Universidad de Murcia, Sevicio de Publicaciones, 1983) Peñafiel Ramón, Antonio; Monserrat Bernal, Francisco F.; Solano Muñoz, Francisco; Lozano Teruel, José Antonio; Departamentos y Servicios::Departamentos de la UMU::Química Orgánica
Se ha establecido un método rápido y sencillo para la cuantificación de aminoácidos en muestras biológicas impregnadas en papel de filtro, que son las habituales en el screening neonatal para la detección de aminoacidopatías. Los aminoácidos de mayor interés para este propósito son estables en este tipo de muestras y pueden ser extraídos y determinados de manera precisa. El método resulta de especial interés para laboratorios dedicados a este tipo de análisis, ya que se evitan los tiempos que se pierden en la petición de nuevas muestras líquidas y que son críticos para iniciar satisfactoriamente el tratamiento. La determinación de ciertos aminoácidos en muestras impregnadas en papel puede sufrir variaciones respecto al análisis directo en muestras líquidas debido a diversos factores, como estabilidad en este tipo de muestras, etc. Sin embargo, mediante el cálculo de factores de corrección, para cada aminoácido en particular, pueden ser también cuantizados con precisión aceptable.
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Anotaciones básicas sobre el aminoácido triptófano.
(Murcia : Servicio de Publicaciones de la Universidad de Murcia, 2006) Cubero, J.; Rodríguez, A.B.; Narciso, D.; Valero, V.; Paredes, S.; Sánchez, J.; Barriga Carrasco, Manuel
El triptófano es uno de los aminoácidos esenciales, considerado por su estructura química como un LNAA (Large Neutral Amino Acid). Su RDA, según la FAO es de 17 mg/kg/día en lactantes, 12,5 en niños de dos a tres años y 3,2 en los adultos. En la leche materna se encuentra sobre 16 mg/g proteína/litro de leche. Sus niveles circulantes están influenciados por la dieta, especialmente en aquellas con mayor proporción en carbohidratos que en proteínas (RCPP). A partir de este aminoácido su anabolismo se dirige hacia las indolaminas (serotonina y melatonina) y hacia la vitamina B3. Y su catabolismo hacia el ácido indol acético, la quinurenina y ácido xanturénico. El L-triptófano es usado como agente hipnótico en humanos, frente a los desordenes del sueño, observando un aumento de la fase No-REM tras su administración, quedando reflejado esta acción en la disminución de la latencia del sueño. La concentración terapéutica con mayor eficiencia entre las aplicadas, es la encontrada entre 2-5 g/día y administrada antes de iniciar el reposo nocturno. Su importancia en el enriquecimiento de leches infantiles, así como la tiempo y dosisdependencia en distintos estudios, han sido también contrastados tanto de forma científica como clínica.
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Asimilación del nitrógeno en plantas de tomate (Lycopersicon Esculentum Mill.) sometidas a estrés salino / María del Pilar Flores Fernández-Villamil ; director Vicente Martínez López.
(Murcia : Universidad de Murcia, Departamento de Química Agrícola, Geología y Edafología,, 2000) Flores Fernández-Villamil, María del Pilar
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Biodisponibilidad, metabolismo y actividad cardioprotectora del resveratrol de la dieta en el cerdo: estudios metabólicos y moleculares / María Azorín Ortuño; directores, Carlos Espín de Gea, María Teresa García Conesa, María del Mar Larrosa Pérez.
(Murcia : Universidad de Murcia, Departamento Biología Celular e Histología,, 2011) Azorín Ortuño, María
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Comparación de dos métodos para la cuantificación de acilcarnitinas mediante espectrometría de masas en tándem en muestras de sangre impregnadas en papel para el diagnóstico de los defectos de la β-oxidación mitocondrial de los ácidos grasos
(Universidad de Murcia, 2021-07-14) Egea Mellado, José María; Juan Fita, María Jesús; Fernández Varón, Emilio; Escuela Internacional de Doctorado
El principal objetivo de los Programas de Cribado Neonatal (PCN) es la identificación de recién nacidos (RN) con enfermedades graves antes de la aparición de los síntomas y para las cuales existe un tratamiento efectivo que evitaría graves consecuencias sobre el RN. Los avances tecnológicos han permitido la implantación de la espectrometría de masas en tándem (MS/MS) en los PCN permitiendo la detección, entre otros, de los defectos de la β-oxidación de los ácidos grasos (DOAG), los cuales son errores congénitos del metabolismo (ECM) con herencia autosómica recesiva. La detección precoz de estos desórdenes se realiza mediante la cuantificación de acilcarnitinas en muestras de sangre impregnadas en papel y permite la instauración de tratamientos a edades tempranas que mejoran su pronóstico. Metodología: Se utilizan dos metodologías basadas en la MS/MS. En una de ellas se realiza la derivatización (butilación) de las acilcarnitinas extraídas del soporte papel mediante solución extractora, mientras que la otra consiste en la cuantificación de las acilcarnitinas directamente tras el proceso de extracción. Nuestro laboratorio ha utilizado ambos métodos: uno basado en la derivatización de las acilcarnitinas, utilizándose un espectrómetro de masas modelo API 3200 y otro, basado en el método sin derivatizar y en el que las mediciones se realizaron en un espectrómetro de masas modelo TQD. Resultados: La primera parte de este trabajo consiste en comprobar la validez de ambos métodos para la cuantificación de acilcarnitinas en muestras de sangre impregnadas en papel (S&S 903). Para ello se analizan muestras de papel de filtro S&S 903 sin impregnar y controles de calidad pertenecientes al Newborn Screening Quality Assurance Program del Center for Disease Control and Prevention. Se comprueba que mediante el método con derivatización se obtienen límites de detección y cuantificación más elevados, una mayor sensibilidad y una peor precisión, en comparación con el método sin derivatización. En cuanto al sesgo, el método con derivatización, en general se obtienen valores superiores al valor de referencia mientras que, cuando no se derivatiza, los resultados son inferiores, con excepción de la C0. Los coeficientes de determinación obtenidos por ambos métodos son estadísticamente iguales y superiores a 0,99. La correlación entre ambos métodos de trabajo es fuerte y se ajusta a un modelo de regresión lineal. En la segunda parte del presente estudio se han estudiado los resultados de 167.563 RN procedentes de la Región de Murcia y de la Ciudad Autónoma de Melilla cuyas muestras de sangre impregnadas en papel se recibieron entre el 09/02/2007 y el 28/01/2016. Se comprueba que todas las acilcarnitinas tienen una dependencia respecto de la edad del RN a la que las muestras fueron tomadas. En general, todas las acilcarnitinas muestran una buena estabilidad salvo C2 y C3. Asimismo, las concentraciones de la mayoría de las acilcarnitinas presentan una dependencia respecto del peso del neonato en el momento del nacimiento, así como del tipo de alimentación (materna o artificial) del RN en el momento de la toma de la muestra. Todos estos resultados son independientes del método utilizado para cuantificar las acilcarnitinas. Durante el período de estudio se detectaron a 13 pacientes con DOAG confirmados mediante estudios moleculares: 2 CUD, 4 SCADD, 3 MCADD, 1 VLCAD, 2 LCHADD y 1 MADD, rindiendo una incidencia global de 1/12.889. Conclusión: ambos métodos son igualmente válidos para ser utilizados en un PCN destinado a la detección precoz de los DOAG, presentando cada método ventajas e inconvenientes respecto al otro, los cuales tendrán que ser tenidos en cuenta por los laboratorios que las quieran implantar. La capacidad diagnóstica de ambas técnicas para la detección de ECM relacionados con los DOAG son similares.
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Elagitaninos de la dieta como herramienta para estudiar la variabilidad interindividual en el metabolismo de polifenoles
(Universidad de Murcia, 2021-10-11) Cortés Martín, Adrián; Espín de Gea, Juan Carlos; Selma García, María Victoria; Larqué Daza, Elvira; Escuela Internacional de Doctorado
Los (poli)fenoles son compuestos presentes en los alimentos de origen vegetal (frutas, hortalizas, etc.) que ejercen efectos sobre la salud humana. Aunque su consumo se ha relacionado con la prevención y mejora de enfermedades (obesidad, enfermedades cardiovasculares (ECVs), cáncer, etc.), esto no ocurre en todos los individuos debido a la alta variabilidad interindividual determinada por la edad, sexo, estilo de vida, estado fisiológico, genética, microbiota intestinal, etc. Esta variabilidad se ha descrito en el metabolismo de los elagitaninos (ETs), polifenoles abundantes en frutas, bayas y frutos secos (granada, fresas, nueces, etc.), que son metabolizados por la microbiota intestinal hasta unos metabolitos bioactivos llamados urolitinas. Según el tipo de urolitina final producida, la población puede estratificarse en tres fenotipos metabólicos (metabotipos): metabotipo A (UM-A), solo produce urolitina A, metabotipo B (UM-B) que produce urolitina B y/o isourolitina A además de urolitina A, y metabotipo 0 (UM-0), que no produce estas urolitinas finales. En esta Tesis, se investigó la contribución de la microbiota intestinal, genotipo, estilo de vida y estado de salud a la variabilidad interindividual en el metabolismo de (poli)fenoles utilizando los ETs como herramienta. Esta asociación multifactorial se consideró según el desarrollo del individuo (infancia, adolescencia y edad adulta), sexo, y estado fisiológico (normopeso, sobrepeso, obesidad, madres durante el puerperio-lactancia y pacientes con síndrome metabólico (SMet)). Además, se investigó la presencia de posibles metabotipos de la microbiota intestinal asociados al metabolismo de otros (poli)fenoles, las proantocianidinas (PAs). Se llevaron a cabo 3 estudios de intervención (voluntarios sanos) y 1 ensayo clínico (pacientes), donde consumieron extracto y zumo de granada, y frutos secos (nueces, almendras y avellanas) como fuentes de ETs y PAs; y se analizaron muestras de orina, heces, leche materna y/o sangre mediante metabolómica (HPLC-DAD-ESI-Q-MS, UPLC-ESI-QTOF-MS y GC-MS), metagenómica del microbioma intestinal (secuenciación del gen ARNr 16S), qPCR, determinación de marcadores metabólico-inflamatorios y de endotoxemia metabólica mediante tecnología Luminex® y ELISA, y genotipado de polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs), entre otras técnicas. Los principales resultados obtenidos han sido: (i) no se pueden establecer metabotipos de la microbiota intestinal asociados con el metabolismo de las PAs, (ii) la edad es el principal factor que determina la distribución de los UMs en la población, (iii) la prevalencia de sobrepeso-obesidad en la infancia-adolescencia aumenta al ser un niño varón UM-B o UM-0, de 9 a 12 años, con baja adherencia a la dieta mediterránea, y poseer determinados SNPs, (iv) la composición y funcionalidad de la microbiota intestinal difiere entre los UMs, identificando al UM-B como posible biomarcador temprano de una microbiota intestinal disbiótica, (v) las madres UM-A poseen una microbiota intestinal más modulable y recuperan su silueta un año después del parto más fácilmente que las madres UM-B, (vi) se desarrolló y validó un método analítico para la detección de urolitinas en leche materna, (vii) la colonización intestinal por la bacteria productora de urolitinas, Gordonibacter, ocurre durante el primer año de vida, independientemente del tipo de parto y alimentación del bebé, (viii) no existe un único perfil taxonómico distintivo de la microbiota intestinal en los pacientes con SMet, (ix) la polimedicación y/o el factor de riesgo de ECV de los pacientes con SMet condiciona el efecto prebiótico del consumo de granada. Esta Tesis ha profundizado en la caracterización de metabotipos asociados al metabolismo de (poli)fenoles por la microbiota intestinal humana. Los metabotipos son potenciales biomarcadores de la microbiota intestinal y predictivos de la respuesta humana a intervenciones nutricionales. La identificación de metabotipos podría disminuir la variabilidad interindividual en el contexto de una nutrición personalizada con el fin de universalizar el efecto en la salud de alimentos funcionales o nutracéuticos ricos en (poli)fenoles.
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Estrategias de ingeniería metabólica y biología de sistemas aplicadas a la producción de L(-)carnitina por Escherichia coli= Metabolic engineering and systems biology strategies for L(-)carnitine production in Escherichia coli
(2014-06-04) Arense Parra, Paula; Iborra Pastor, José Luis; Cánovas Díaz, Manuel; Departamento de Bioquímica y Biología Molecular (B) e Inmunología
Esta Tesis Doctoral recoge el trabajo de investigación que se ha realizado en dos líneas desarrolladas de forma paralela sobre Escherichia coli. Por un lado, la optimización de un proceso de biotransformación para mejorar la síntesis de L( )-carnitina mediante técnicas de ingeniería metabólica. Y por otro, la determinación de los principales efectos que provoca la exposición prolongada a altas concentraciones de sal y su respuesta de adaptación, principalmente cuando las fuentes de carbono pueden contener altas concentraciones de sal y tanto el sustrato como el producto son osmoprotectores. Para ello, se han aplicado técnicas utilizadas por la biología de sistemas y la ingeniería metabólica. La importancia de L( )-carnitina viene determinada por el papel que desempeña en el metabolismo energético, de hecho su deficiencia está asociada a diversas patologías. Varios trabajos centrados en la aplicación terapéutica de L( )-carnitina han demostrado que su administración puede ayudar a suplir dicha carencia. A partir de este punto, comienza una creciente actividad investigadora centrada en la producción de L( )-carnitina. Este trabajo presenta un método alternativo basado en la utilización de E. coli para llevar a cabo la biotransformación de compuestos de bajo valor añadido como puede ser D(+)-carnitina y/o crotonobetaína en L( )-carnitina. Por medio de técnicas de biología molecular se ha modificado genéticamente una cepa de E. coli, consiguiendo la sobreexpresión de caiC y mejorando el rendimiento de la cepa silvestre. Además, para optimizar la producción de L( )-carnitina se han estudiado aspectos relacionados con el metabolismo de carnitina como la disponibilidad de coenzima A o la inhibición de una ruta metabólica que favorezca la transformación del sustrato en L( )-carnitina. Posteriormente, se obtuvo una cepa modificada más estable y con una alta capacidad para la producción de L( )-carnitina, para ello se han implementado diversas estrategias de ingeniería metabólica. Las mutaciones implicadas en la mejora de esta cepa fueron: a) la deleción del gen aceK para incrementar el flujo hacia el ciclo de los ácidos tricarboxílicos, b) la deleción del gen caiA para impedir la síntesis de γ-butyrobetaína (productos del metabolismo de carnitina), y c) la sustitución del promotor natural altamente regulado del operón cai por un promotor artificial constitutivo. Con dichas mutaciones implementadas en una misma cepa, no sólo se consiguió aproximadamente un 100 % de conversión de crotonobetaína en L( )-carnitina en las condiciones de ensayo, sino que también la limitación impuesta por la presencia de oxígeno fue superada por este mutante, lo que indica la importancia de la ingeniería metabólica en la mejora de procesos biotecnológicos. L(-)-carnitina o compuestos similares son utilizados como osmoprotectores, acumulándolos en el interior celular, para evitar la deshidratación cuando la osmolaridad del medio se incrementa. Ante estas situaciones, los microorganismos pueden adaptarse y dar una respuesta pasajera, o realizar un proceso de adaptación para mantener su supervivencia mientras el estrés está presente. En este trabajo, se observó la evolución y la respuesta generada de una cepa de E. coli cultivada en un reactor continuo y sometida a tres concentraciones crecientes de sal (moderada, alta y muy alta). La medida de las actividades enzimáticas de las principales rutas metabólicas, así como la determinación de los metabolitos fermentativos producidos, resaltaron el importante papel ejercido por el metabolismo central en la adaptación y en la supervivencia celular tras una larga exposición a estrés salino, así como la necesidad de disponer de precursores biosintéticos y de energía en forma de ATP. Además, se profundizó en el estudio del comportamiento celular realizando una aproximación desde la biología de sistemas, integrando los niveles metabolómico, flujómico y transcriptómico. Se debe destacar que se observaron dos conjuntos de respuestas consecuencia de la concentración de sal presente en el medio. Uno dirigido a mantener unos niveles energéticos umbrales en la célula, basado tanto en el incremento de los flujos metabólicos hacia rutas que permitían la generación de energía, como en la reducción de procesos no esenciales para la supervivencia. Y otro, una respuesta característica en las células expuestas a alta o a muy alta concentración de sal, que estuvo caracterizada no sólo por cambios en los patrones de fermentación metabólica sino también por una alteración significativa del estado redox celular. Así, con el uso de técnicas apropiadas se han podido detectar un gran número de cambios en la fisiología y el metabolismo de E. coli. Además, la aproximación de la biología de sistemas ofrece una forma de obtener e integrar gran cantidad de información, que de otra forma se perdería por la cantidad de información que se obtiene. Finalmente, la ingeniería metabólica y la biología de sistemas han aportado una excelente manera de mejorar y conocer las características de los microorganismos involucrados en los procesos biotecnológicos relacionados con la producción de L( )-carnitina. SUMMARY Two parallel research aims addressed on Escherichia coli are shown in this PhD thesis. On one hand, the optimization of a biotransformation process in order to improve L( )-carnitine synthesis by using metabolic engineering techniques is explained within the first chapters. On the other hand, in the following chapters, the main effects provoked by long-term high salt concentrations and the adaptative response to osmotic stress were determined using different techniques related to systems biology. L( )-carnitine is an important trimethylammonium compound because of its role in the energetic metabolism, in humans, several pathologies are related with deficiencies of carnitine level. Several works focused on the therapeutic application of L( )-carnitine, showed that administration of this compound could be a solution as opposed to its absence. Once different carnitine production ways were revised, this work shows an alternative method using Escherichia coli to carry out the biotransformation from D(+)-carnitine and/or crotonobetaine into L( )-carnitine. By using molecular biology techniques a strain of E. coli was engineered, obtaining caiC overexpression and enhancing the production yield respect to the wild type strain. Moreover, several aspects related with carnitine metabolism, such as coenzyme A availability and the inhibition of specific metabolic pathways were studied to optimize the carnitine production. Afterwards, various metabolic engineering strategies were implemented, obtaining a stable engineered strain with high capacity to produce L( )-carnitine. The modifications carried out were: a) deletion of the aceK gene (encoding a bifunctional protein phosphatase/kinase which performs post-translational control of isocitrate dehydrogenase) in order to increase the metabolic flux towards TCA cycle, b) deletion of the caiA gene (encoding the crotonobetainyl-CoA reductase) to avoid synthesis of γ-butyrobetaine (byproduct of the carnitine metabolism), and c) replacement of the highly regulated natural promoter of the cai operon by a constitutive promoter. These mutations implemented in the same strain led to obtaining almost 100% conversion from crotonobetaine to L( )-carnitine in the assay conditions. Moreover, the main restrictions impossed to the aerobic expression of the carnitine metabolism were eliminated producing L( ) carnitine in the presence of oxygen. Therefore, this work emphasizes the important role of metabolic engineering to improve any biotechnological process. On the other hand, L( )-carnitine and similar compounds are used as osmoprotectors, which are accumulated in high concentrations, either through the uptake from the medium or through de novo synthesis inside the cells, to avoid dehydratation when the osmolarity of the culture medium increases. Under these conditions, microorganisms have different response to an environmental stress, short-term or shock and long-term adaptation. In this work, evolution and response to long-term adaptation were analyzed in a E. coli strain growing in continuous reactors supplemented with a gradually increasing concentration of NaCl (moderate, high and very high). Enzyme activities from the main metabolic pathways and fermentative metabolites were analyzed, highlighting important role of central metabolism on adaptation and cellular survival after salt stress exposition. Furthermore, the need of biosynthetic precursors and energy as ATP were shown. In addition, a systems biology approach was conducted to study cellular behavior. In order to estimate the critical modifications undergone to overcome stress and to develop tolerance to salt, the metabolism was examined at several levels using different techniques (metabolomics, fluxomics and transcriptomics). Under salt stress conditions two set of responses were shown. One of them was focused to maintain the energetic threshold in cells, thus, either an increment of the metabolic pathways which could produce energy or a decrease of no-essential processes to survive were shown. On the other hand, cells under high or very high salt concentrations showed another similar response characterized by both changing on pattern of fermentative pathways and redox state. Therefore, using suitable techniques many changes in the physiology and metabolism of the E. coli strain in use were detected. Moreover, the systems biology approach offered a way to obtain and integrate a large amount of information, preventing some of the information being overlooked by the massive amount of data. Both the metabolic engineering and systems biology approaches have provided excellent ways to improve and know features of microorganisms involved in biotechnological processes related with the L( )-carnitine production.
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Estudio de algunas facetas del metabolismo intermediario de la lubina (Dicentrarchus labrax, L.) / Germán Echevarría Martínez ; director Salvador Zamora Navarro.
(Murcia : Universidad de Murcia, Facultad de Biología,, 1991) Echevarría Martínez, Germán
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Estudio del metabolismo y biodisponibilidad de las flavanonas de zumo de naranja y el efecto de los tratamientos tecnológicos y biotecnológicos para mejorar la absorción
(Universidad de Murcia, 2023-01-23) Tomás Navarro, María; Tomás Barberán, Francisco A.; Vallejo Mellado, Fernando; Escuela Internacional de Doctorado
El objetivo principal de la Tesis Doctoral ha sido conocer de qué forma los tratamientos tecnológicos de elaboración de zumos de naranja afectan a la biodisponibilidad y metabolismo de las flavanonas y de otros compuestos fitoquímicos presentes en dichos zumos. Para conseguirlo, se establecieron los siguientes objetivos secundarios: 1. Determinar la variabilidad entre individuos en la absorción, metabolismo y excreción de las flavanonas de los cítricos y de qué forma le afecta el procesado de los zumos. 2. Conocer si se pueden emplear estrategias de micronización, encapsulación e hidrólisis para mejorar la biodisponibilidad y evitar la variabilidad entre individuos. 3. Establecer una metodología robusta de metabolómica no dirigida para identificar nuevos biomarcadores urinarios de consumo de zumos cítricos relacionados con procesos de elaboración mediante diferentes tecnologías y confirmar y cuantificar mediante metabolómica dirigida dichos biomarcadores urinarios de consumo de zumos cítricos. Para alcanzar estos objetivos, se ha optimizado una metodología analítica por HPLC-DAD-MS-MS tras la ingesta del zumo de naranja y se ha realizado un estudio de metabolómica no dirigida mediante UPLC-Q-TOF para evaluar biomarcadores de ingesta de zumo de naranja en orina y el potencial efecto del procesado sobre los mismos. Un aspecto fundamental para estudiar la variabilidad entre individuos, ha sido la estratificación de los voluntarios atendiendo al porcentaje de excreción en orina, recogida durante 24 horas, de metabolitos de hesperetina. Los resultados obtenidos concluyeron que: 1. La estratificación de los voluntarios para la excreción de las flavanonas debe considerarse en estudios futuros para evaluar la biodisponibilidad y los efectos en la salud de las flavanonas de cítricos. 2. Los altos excretores de flavanonas tienen la microbiota y los transportadores intestinales necesarios para absorberlas y excretarlas de forma eficiente tras la ingesta de zumo de naranja y pueden beneficiarse más de las mejoras aplicadas en la solubilidad y accesibilidad de las flavanonas que los bajos excretores. 3. El nivel de excreción que un voluntario tiene debido a su microbiota es más relevante que los tratamientos tecnológicos de cara a la absorción de flavanonas y, por tanto, de cara a la respuesta biológica potencial de un individuo determinado tras la ingesta de zumo de naranja o preparados nutracéuticos que contengan flavanonas. 4. Se ha optimizado una metodología analítica por HPLC-DAD-MS-MS de flavanonas y otros metabolitos presentes en orina tras la ingesta del zumo de naranja. 5. La micronización y la encapsulación mejoran la biodisponibilidad de las flavanonas en los individuos con una microbiota adecuada, con las ramnosidasas necesarias, para romper los rutinósidos de hesperetina y permitir su absorción. 6. La hidrólisis enzimática durante la elaboración del alimento, produciendo la aglicona, es útil para mejorar la absorción de flavanonas en todos los individuos, tengan o no la microbiota apropiada, pues ya no se necesita la actividad ramnosidasa, y los bajos excretores pueden alcanzar niveles similares a los altos excretores. 7. La metabolómica no dirigida identificó biomarcadores urinarios capaces de discriminar entre la ingesta de zumos de naranja recién exprimidos a mano y zumos procesados industrialmente. 8. Se han confirmado biomarcadores del consumo de zumo de naranja descritos en trabajos previos y se han identificado nuevos biomarcadores no descritos hasta ahora, como los metabolitos de polimetoxiflavonas. 9. No hay una correlación entre los niveles de excreción de flavanonas y de polimetoxiflavonas, lo que indica que las diferencias en el metabolismo de la microbiota intestinal podrían estar detrás de la variabilidad interindividual.
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Evolución de la calidad de vida, hábitos alimentarios y microbiota intestinal en pacientes sometidos a cirugía bariátrica
(Universidad de Murcia, 2025-12-18) Martínez Sánchez, María Antonia; Ruiz Alcaraz, Antonio José; Ramos Molina, Bruno; Queipo Ortuño, María Isabel; Sin departamento asociado; Escuela Internacional de Doctorado
Objetivo de la tesis La obesidad constituye un problema de salud pública de creciente preocupación debido a su elevada prevalencia y a la asociación con múltiples comorbilidades, como diabetes tipo 2, enfermedades cardiovasculares y hepáticas, y ciertos tipos de cáncer. A pesar de los avances en intervenciones conductuales, farmacológicas y quirúrgicas, una proporción significativa de pacientes con obesidad sometidos a cirugía bariátrica presenta resultados subóptimos a largo plazo. Esta tesis doctoral tiene como objetivo identificar los factores clínicos, bioquímicos, antropométricos, dietéticos, funcionales y microbiológicos que condicionan la respuesta de pacientes con obesidad a la cirugía bariátrica, con el fin de mejorar la selección de candidatos y optimizar los resultados terapéuticos. Metodología Se llevó a cabo un estudio prospectivo en pacientes con obesidad severa (grado III) atendidos en el Hospital Clínico Universitario Virgen de la Arrixaca (Murcia, España), entre 2020 y 2023. Se incluyeron individuos con un índice de masa corporal (IMC) ≥40 kg/m² o ≥35 kg/m² con comorbilidades asociadas, con seguimiento a 6, 12 y 24 meses tras bypass gástrico. El estudio integró evaluaciones clínicas detalladas (IMC, composición corporal mediante bioimpedancia), capacidad funcional (test de marcha de seis minutos), perfil bioquímico completo, análisis dietético (cuestionario de frecuencia alimentaria validado), calidad de vida (cuestionario SF-36), niveles plasmáticos de ácidos grasos de cadena corta (SCFAs) mediante LC-MS y caracterización metagenómica de la microbiota intestinal mediante secuenciación del gen ARNr 16S. Resultados Los resultados mostraron una pérdida de peso significativa tras la intervención, acompañada de una mejoría en los parámetros metabólicos, la capacidad funcional, los hábitos dietéticos y la calidad de vida a los 6 y 12 meses posteriores a la cirugía. Sin embargo, nuestro estudio prospectivo con seguimiento a 24 meses indicó que, pese a esta mejoría inicial, se observó un declive en la salud mental de los pacientes, así como un empeoramiento de los hábitos dietéticos en comparación con el punto de seguimiento a los 12 meses. Además, se identificaron cambios relevantes en la composición de la microbiota intestinal y en los niveles circulantes de SCFAs tras la cirugía, observándose perfiles específicos asociados con la magnitud de la pérdida de peso y la mejoría metabólica. Conclusiones En conjunto, esta tesis pone de manifiesto que la respuesta a la cirugía bariátrica es multifactorial y que la integración de indicadores clínicos, funcionales y moleculares puede contribuir a una medicina más personalizada para el tratamiento de la obesidad severa. Además, resalta el potencial de los SCFAs y la microbiota intestinal como biomarcadores pronósticos y dianas terapéuticas. Los hallazgos sugieren que intervenciones dirigidas al eje intestino-metabolismo podrían potenciar la eficacia de la cirugía bariátrica, promoviendo resultados más duraderos.
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Impacto de las disfunciones metabólicas en el Alzheimer
(Universidad de Murcia. Facultad de Ciencias Socio-Sanitarias de Lorca, 2022-06) Navarro López, Alfonso; Fernández Gómez, Francisco José; Franco García, Aurelio; Ciencias Sociosanitarias (Lorca)
La enfermedad de Alzheimer (EA)es una patología irreversible y progresiva que deteriora lentamente la función cognitiva, como pensar, recordar y razonar, hasta el extremo en el que el enfermo no puede llevar a cabo sus actividades diarias. El 11.3%de la población de más de 65 años tiene EA, siendo la edad el factor de riesgo más importante. Numerosos estudios sugieren que la acumulación de la proteína Tauhiperfosforilada y las placas de β-amiloideparecenser la base molecular subyacente a la pérdida de neuronas que ocurre durante la EA. A su vez, la EA se ha relacionado con la diabetes y con otras alteraciones metabólicas. También hay evidencia de una conexión entre factores de riesgo modificables, como la alimentación yl a actividad física, y la enfermedad. Actualmente no existe ningún tratamiento que cure la EA, solo hay fármacos para paliar los síntomas de la enfermedad. En esta revisión bibliográfica se ha realizado una búsqueda en distintas bases de datos en las que se han seleccionado 82 artículos que relacionan la EA y diferentes mecanismos metabólicos. Los resultados encontrados mostraron que múltiples factores metabólicos están relacionados con el riesgo de padecer EA. En conclusión, algunos mecanismos relacionados con el metabolismo parecen ser factores de riesgo en el desarrollo de la enfermedad como la resistencia a la insulina, la obesidad, la alteración de los mecanismos de la leptina y adiponectina, el gen apoe4y la alteración de la microbiota. También hay evidencia de que la dieta mediterránea ,el ejercicio físico y el consumo de algunos nutrientes beneficiosos pueden ser factores protectores frente a la EA. Por lo tanto, hay que destacar la importancia de un estilo de vida saludable para intentar disminuir la creciente prevalencia de EA.
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Influencia de distintos glúcidos y lípidos en la dieta sobre aspectos del metabolismo lipídico en la rata
(2012-11-29) López Jiménez, José Ángel; Zamora Navarro, Salvador; Universidad de Murcia. Departamento de Fisiología y Farmacología
Cuando se utilizan dietas isocalóricas, la modificación del tipo de grasa o el tipo de azúcar, no influye sobre el crecimiento, ni la ingesta, incluso cuando los glúcidos simples alcanzan valores del 30%. Solo en el caso de que el glúcido sea sacarosa se produce una disminución de la ingesta y del crecimiento, poniéndose de manifiesto un efecto negativo no solo a nivel metabólico, sino también del apetito, posiblemente a través de receptores intestinales, la existencia de una secuencia de … [+]acontecimientos que se relacionan con los ácidos grasos, que les confiere una regulación muy precisa y, no solo, no se descarta, sino que parece confirmarse, que en parte esta regulación se produzca a nivel genético y bien directamente o indirectamente (sistemas enzimáticos, vías metabólicas, etc.), los ácidos grasos que conforman el perfil plasmático son muy constantes con independencia de las características de la grasa de la dieta, siendo este el principal factor que produce algunas modificaciones, pero no de forma definitiva.
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Influencia de la actividad física sobre el estatus del sistema circadiano en sujetos con síndrome metabólico
(Universidad de Murcia, 2018-02-09) Lillo García, Irene; Madrid Pérez, Juan Antonio; Rol de Lama, María de los Ángeles; Facultad de Medicina
En las últimas décadas los cambios en los estilos de vida que conlleva la sociedad moderna han provocado un aumento importante de la prevalencia de los factores de riesgo cardiovascular. La convergencia de varios de estos factores en el mismo sujeto determinan la existencia del síndrome metabólico, que combinado con el sedentarismo, ha aumentado la morbimortalidad de los pacientes crónicos que generalmente se atienden en Atención Primaria. Por otro lado, diferentes estudios muestran la importancia del sistema circadiano en relación con la obesidad, por lo que el análisis cronobiológico podría ser una herramienta útil en el tratamiento del síndrome metabólico, permitiendo un abordaje más completo, sin limitarnos a las consabidas recomendaciones higiénico-dietéticas y tratamiento farmacológico. Esta tesis tiene como objetivo principal evaluar el estado del sistema circadiano en sujetos diagnosticados de síndrome metabólico y las modificaciones que se producen en sus ritmos tras la realización de un programa de actividad física de 3 meses de duración. Para ello se contó con la participación de 32 sujetos diagnosticados de síndrome metabólico en Atención Primaria, a los que se les realizó una monitorización circadiana ambulatoria durante una semana antes de iniciar el programa y otra tras finalizar el mismo. Mediante un sensor de temperatura, un luxómetro y un actímetro, y los datos obtenidos del diario de sueño auto-cumplimentado obtuvimos información sobre los ritmos circadianos de temperatura, actividad, posición, variable integrada TAP, sueño y exposición a la luz. Con el objetivo de obtener un perfil de paciente sobre el que priorizar este tipo de intervención, analizamos la posible influencia del género, dormir la siesta, padecer síndrome de apnea del sueño, del grado de asistencia al programa, el índice de masa corporal y perímetro abdominal y el estatus del sistema circadiano al inicio del programa. Tras analizar las ondas medias e índices no paramétricos de las diferentes variables estudiadas y realizar diversos análisis estadísticos, llegamos a las siguientes conclusiones: • Los sujetos con síndrome metabólico presentan signos de cronodisrupción según evidencia el adelanto de fase, y la baja amplitud del ritmo de temperatura de la piel. • La realización del programa de ejercicio mejoró el ritmo de temperatura, de tal forma que el patrón se asemeja al de una población más joven. El ritmo de actividad aumenta ligeramente su fragmentación, pero no se observan diferencias significativas en los ritmos de posición corporal, TAP y patrón de exposición a la luz. • El efecto del ejercicio depende del género, de forma que el ritmo de temperatura mejora más en las mujeres, volviéndose más robusto y mejorando la profundidad del sueño. • Dormir siesta y estar diagnosticado de SAHS influyen negativamente en el patrón circadiano del ritmo de temperatura. • El grado de asistencia al programa es el factor que más afecta a la mejora del ritmo de temperatura. Además hay que tener en cuenta el estatus circadiano antes de iniciar el programa, ya que los que más mejoran son los sujetos que parten de un ritmo de temperatura invertido con máximos durante el día. • Tener un mayor IMC/PA implica mayor adelanto de fase del centro de la noche y mayor cronodisrupción. La conclusión final es que desde Atención Primaria se deben recomendar programas de actividad física a los pacientes con síndrome metabólico, especialmente a los que tengan mayor IMC/PA, sabiendo que serán las mujeres quienes más se beneficien, y teniendo en cuenta es necesario asistir al menos a dos terceras partes de las sesiones para que el perfil circadiano mejoreThe lifestyle changes happened to modern society in recent decades has led to a significant increase in the prevalence of cardiovascular risk factors. The convergence of several of these factors in the same subject determines the existence of the metabolic syndrome, which combined with the sedentary lifestyle, has increased the morbidity and mortality of chronic patients who are usually treated in Primary Care. On the other hand, different studies have shown the importance of the circadian system in relation to obesity. Hence, chronobiological analysis could be a useful tool in the treatment of the metabolic syndrome, allowing a more complete approach to be carried out, without limiting it to the usual hygienic-dietary and pharmacological treatment. The main objective of this thesis is the evaluation of the state of the circadian system in subjects diagnosed with metabolic syndrome and the modifications that occur after the accomplishment of a three months program of physical activity. To this end, 32 subjects diagnosed with metabolic syndrome in Primary Care were enrolled. They underwent ambulatory circadian monitoring for one week before starting the program and another after completing it. We used a temperature data logger, a luxometer and an actimeter, and the data obtained from the self-completed sleep diary in order to obtain information about the circadian rhythms of temperature, activity, position, TAP integrated variable, sleep and light exposure. With the aim of building a patient profile on which to prioritize this type of intervention, we analyzed the possible influence of gender, nap, obstructive sleep apnea syndrome (OSA), degree of attendance to the program, body mass index and abdominal perimeter and the status of the circadian system at the beginning of the program. We analysed the mean waves and non-parametric indices of the different variables under study, and we performed various statistical analysis. From these, we obtained the following conclusions: • Subjects with metabolic syndrome show signs of chronodisruption as evidenced by a phase advance, and the low amplitude of the skin temperature rhythm. • The exercise program improved the rate of temperature, so that the pattern resembles that of a younger population. The activity rhythm slightly increases its fragmentation, but there are no significant differences in the rhythms of body position, TAP and pattern of exposure to light. • The effect of exercise depends on the gender, so that the temperature rhythm improves more in women, for whom it becomes more robust and improves the depth of sleep. • Both sleeping a nap and being diagnosed with OSA negatively influence the circadian pattern of temperature rhythm. • The degree of attendance to the program is the most important factor with respect to the improvement of the temperature rhythm. In addition, the status of the circadian system before starting the program must be taken into account, since the subjects who improve most are those who start from an inverted temperature rhythm with maximums during the day. • Having a higher BMI / AP implies greater advance of phase and greater chronodisruption. The main conclusion of this work is that programs of physical activity should be recommended from Primary Care for patients with metabolic syndrome, especially those with a higher BMI / AP, but taking into account that women will benefit most and that, to observe an improvement in the circadian profile, they need to attend at least to two-thirds of the sessions.
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Influencia del nitrógeno sobre las relaciones hídricas de plantas de tomate sometidas a estres hídrico moderado de larga duración / Vicenta Fuentes Martínez ; director Antonio Lino Garcia Torres.
(Murcia : Universidad de Murcia, Departamento de Química agrícola, Geología y Edafología,, 2000) Fuentes Martinez, Vicenta
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Inhibición de la dihidrofolato reductasa por las catequinas del té : efectos celulares y moleculares del bloqueo del ciclo del ácido fólico / Encarna María Navarro Perán; directores, José Neptuno Rodríguez López, Francisco García Cánovas.
(Murcia : Universidad de Murcia, Departamento de Bioquímica y Biología Molecular-A,, 2008) Navarro Perán, Encarnación María
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Interindividualidad asociada al metabolismo de polifenoles por la microbiota intestinal : nuevos metabotipos y sus agrupaciones, metabolitos y bacterias, y posibles implicaciones en salud
(Universidad de Murcia, 2023-11-13) Iglesias Aguirre, Carlos Eduardo; Espín de Gea, Juan Carlos; Selma García, María Victoria; Escuela Internacional de Doctorado
Los (poli)fenoles son compuestos bioactivos presentes en los alimentos vegetales. Aunque diversos estudios clínicos y de intervención han evidenciado efectos preventivos de dietas ricas en (poli)fenoles, como la dieta mediterránea, frente a enfermedades cardiometabólicas, inflamatorias y neurodegenerativas, estos efectos no se producen en todos los individuos por igual, fundamentalmente por la variabilidad interindividual en su metabolización. Uno de los principales causantes de dicha variabilidad en el metabolismo y bioactividad de los (poli)fenoles es la composición y funcionalidad de la microbiota intestinal (MI), distinta en cada individuo. Los individuos pueden agruparse según “metabotipos”, es decir, por la capacidad diferencial de su MI para metabolizar algunos (poli)fenoles como las isoflavonas (soja) hasta equol (“productores o no de equol”) y los elagitaninos (ETs) (granada, bayas y nueces) hasta urolitinas (UROs) (“metabotipos de UROs: UMA, UMB (según UROs producidas) o UM0 (no productores)”. También se han identificado algunas bacterias metabolizadoras de estos (poli)fenoles como ciertas especies de Adlercreutzia y Slackia, productoras de equol, y de Gordonibacter y Ellagibacter, productoras de algunas UROs. La bioactividad de los (poli)fenoles también está condicionada por su baja biodisponibilidad, pues además del metabolismo bacteriano, también son metabolizados en el organismo hasta conjugados de fase-II como sulfatos y glucurónidos, mucho menos bioactivos que sus precursores. En esta Tesis Doctoral, los objetivos incluyeron investigar la existencia de nuevos metabotipos y metabolitos de (poli)fenoles relacionados con el metabolismo microbiano, nuevas bacterias implicadas en las transformaciones de las UROs y su uso para la replicación in vivo de los metabotipos de UROs. También, se exploró la presencia de diferentes combinaciones de metabotipos en un mismo individuo, su prevalencia, la MI asociada, su funcionalidad y sus distintivas redes microbianas. Además, se investigó el uso de exosomas de leche (EXOs-L) para encapsular y vehiculizar resveratrol (RSV) y curcumina (CUR) hasta tejidos sistémicos y evaluar el efecto anticancerígeno con las concentraciones detectadas. Por último, se exploró la posible encapsulación y transporte de (poli)fenoles y/o sus metabolitos en vesículas extracelulares con exosomas (E-EVs) humanos. Se realizaron 2 estudios de intervención humana, uno de estratificación de metabotipos y efecto en la MI (7 días), y otro farmacocinético (transporte en E-EVs). En ambos, los participantes consumieron cápsulas con extractos ricos en (poli)fenoles. También, 2 estudios en animales: en uno, las ratas consumieron dos fuentes de (poli)fenoles y bacterias productoras de UROs y en el otro, RSV y CUR encapsulados en EXOs-L. También se realizó 1 estudio in vitro con cultivos bacterianos y otro en modelos celulares de cáncer de mama. Se analizaron muestras de sangre, exosomas, orina, heces, e incubaciones in vitro mediante metabolómica (HPLC-DAD-ESI-Q-MS, UPLC-ESI-QTOF-MS y GC-MS), análisis de la MI por secuenciación (16S ARNr) y reacción en cadena de la polimerasa a tiempo real (qPCR), y análisis bioinformáticos y estadísticos, entre otras técnicas y enfoques. Los principales resultados obtenidos han sido: identificación de un nuevo metabolito (4-hidroxidibencilo) derivado del metabolismo microbiano de RSV; nuevos metabotipos de la MI asociados al metabolismo de RSV (“productores o no de lunularina”); identificación de 10 agrupaciones diferentes de los metabotipos, y caracterización de su MI asociada; identificación de la nueva Uro-G, y aislamiento e identificación de nuevas bacterias implicadas en el metabolismo de UROs (varias especies de Enterocloster), y caracterización de consorcios bacterianos responsables de los UMs; replicación in vivo del perfil de producción de UROs, administrando dichos consorcios y evaluando su seguridad; uso de EXOs-L cargados con RSV y CUR, aumentando su biodisponibilidad y actividad anticancerígena; y finalmente, identificación de E-EVs humanos como transportadores de RSV y sus metabolitos en sangre. Estos resultados contribuyen de forma pionera a identificar estrategias personalizadas, dirigidas a mejorar los efectos saludables de los (poli)fenoles.
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Metabolismo de AIA-14C por secciones de plántulas de altramuz: influencia de diversos factores
(Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 1985) Sánchez Bravo, José; Montalbán, A.; Acosta Echevarría, Manuel; Sabater, F.; Facultad de Biología
The auxinic metabolism in etiolated hypocotyls of Lupine is studied by incubation of sections in solutions of lAA-14C,. The prnduct:s are sequentially extracted with 95•/r ethanoL water and I M NaOH. Thé radiactivity in each fraction depends on different factors such as: time of incubation. hormone concentration. order of use of the solvents. permanence of auxin in the tissue and localization of the section in the hypocotyls. This suggests that conjugation or degradatíon of auxin can be affected and so the suspected equilibrium between the ditferent forms of auxins is altered.
Open Access
Metabolismo del hierro en el perro: aplicaciones diagnósticas de la determinación del estatus férrico y valores de referencia en la raza beagle
(Murcia: Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 1994) Liste Burillo, F.; Palacio Liesa, J.; Gascón, M.; Facultad de Veterinaria
Open Access
Nuevos aspectos de la regulación del metabolismo de acetato en Escherichia coli= New insights into the regulation of acetate metabolism in Escherichia coli
(2014-04-11) Castaño Cerezo, Sara; Bernal Sánchez, Vicente; Cánovas Díaz, Manuel; Facultad de Química
Objetivos: (i) caracterizar los mutantes delecionados en las rutas de consumo/producción de acetato y determinar las consecuencias de su deleción a distintos niveles celulares, (ii) estudiar la regulación in vivo del metabolismo de acetato por acetilación de proteínas en E. coli , (iii) describir el contexto genómico de los genes de las enzimas responsables de la acetilación de proteínas en E. coli (cobB y patZ) y estudiar su regulación transcripcional, (iv) discernir el papel de la acetilación de proteínas en las diferencias metabólicas observadas entre las cepas de E. coli K12 y BL21, (v) identificar los patrones de acetilación de proteínas en distintas condiciones y fondos genéticos en E. coli y (vi) caracterizar la funcionalidad de la acetilación de proteínas en el metabolismo del acetato y la regulación transcripcional. Metodología: durante esta Tesis se utilizaron la cepa de Escherichia coli BW25113 y sus mutantes delecionados en algunos genes de interés. Además se utilizaron técnicas para determinar expresión génica (RT-PCR, DNA-microarrays y vectores sonda de promotor), actividades enzimática en extractos crudos y enzimas purificadas, western blot, cuantificación de metabolitos por HPLC y espectrometría de masas de alta resolución para proteómica. Resultados. La deleción de la mayor vía de producción de acetato alteró el metabolismo central a distintos niveles, desde la transcripción a los niveles energéticos celulares, mostrando la conexión de este metabolismo y el central, y también mostrando la importancia de un funcionamiento equilibrado de este metabolismo. La sirtuina CobB y la acetiltransferasa PatZ alteraron la actividad in vivo de la enzima acetil-CoA sintetasa. El gen cobB se expresa constitutivamente mientras que la expresión génica de patZ se activa transcripcionalmente por el factor de transcripción CRP, al igual que el gen de la enzima acetil-CoA sintetasa, teniendo dos sitios de unión en su región aguas arriba de su secuencia. La ausencia de las proteínas CobB y PatZ en la cepa BL21 alteró mas severamente el metabolismo del acetato que en la cepa K12. Esto indicó que probablemente la regulación diferencial de estas enzimas puede ser la clave de porque ambas cepas tienen un metabolismo del acetato distinto. La actividad desacetilasa de CobB es global y contribuye a la desacetilación de numerosos substratos , generando un gran efecto sobre la fisiología. La acetilación de la isocitrato liasa contribuye al ajuste fino del ciclo del glioxilato y la acetilación de la lisina 154 de RcsB previene la unión de este factor de transcripción al ADN. Este último efecto de la acetilación activa la biosíntesis de flagelos y proteínas relacionadas con la motilidad, e incrementa la susceptibilidad a estrés. La deleción de la proteín-acetiltransferasa patZ aumenta la acetilación en cultivos con acetato. Esto sugiere que tal vez el papel de esta proteína sea regular los niveles de agentes acetilantes en la célula. Este hecho esto explicaría la activación transcripcional simultanea de los genes de patZ y su sustrato acs. Conclusiones. Los resultados presentados en esta Tesis ofrecen nuevos aspectos de las funciones del metabolismo del acetato y la acetilación de proteinas en E. coli. El metabolismo de acetato está directamente unido al metabolismo central, regulando los niveles de metabolitos clave como el acetil-CoA y el acetil-fosfato, que son clave para la acetilación enzimática y química de los residuos de lisina de las proteínas. Esta regulación post-traduccional es importante para el control del metabolismo pero también en otras funciones celulares como pueden ser la movilidad y la supervivencia a estrés. La proteín-acetiltransferasa PatZ no es responsable, directamente, de la mayor parte de las acetilaciones en E. coli, pero juega un papel importante en la regulación de la acetilación química en E. coli. Summary Objectives: (i) to characterise knockout mutants of the acetate producing/consuming pathways and to determine the consequences of the deletion at different metabolic levels; (ii) to study the regulation in vivo of the acetate metabolism by protein lysine acetylation in E. coli; (iii) to describe the genomic context of the genes that encode for the enzymes involved in protein lysine acetylation in E. coli (cobB and patZ) and to study their transcriptional regulation; (iv) to decipher the role of lysine acetylation in the different acetate metabolism observed between the BL21 and K12 E.coli strains; (v) to identify protein acetylation patterns in different growing conditions and genomic backgrounds; (iv) and to characterise the function of protein lysine acetylation in acetate metabolism and transcriptional regulation. Methodology: the strain Escherichia coli BW25113 and its knockout mutants deleted in the pathways of interest were used during this PhD thesis. Several techniques were used in order to achieve the objectives mentioned above, such as RT-PCR, promoter probe plasmids, DNA microarray, enzyme activities in cell crude extracts and purified enzymes, metabolite measurement by HPLC and High resolution MS proteomics. Results and discussion. The deletion of the main acetate-producing pathway altered central metabolism at different levels, from the transcripts to the energetic levels, showing the link between this metabolism and central carbon metabolism, and also the importance of a proper-balance of acetate metabolism. The sirtuin CobB and the acetyltransferase PatZ altered the activity of acetyl-CoA synthetase in vivo. the cobB gene is expressed constitutively while the patZ gene expression is activated transcriptionally by the transcription factor CRP, similarly to what has been described for the acetyl-CoA synthetase gene, having two putative binding sites in its upstream region. The absence of the CobB and PatZ protein in the BL21 strain altered more severely the acetate metabolism than in the K12. This indicates that probably the differential metabolic regulation of these enzymes could be the key for this different acetate production. Further, the deacetylase activity of CobB is global, contributes to the deacetylation of a big number of substrates and has a major impact on bacterial physiology. Acetylation of isocitrate lyase contributes to the fine-tuning regulation of the glyoxylate shunt and the acetylation of lysine 154 of RcsB prevents DNA binding. This last effect activates flagella biosynthesis and motility proteins, and increases susceptibility to acid stress. Besides, deletion of the acetyltransferase patZ increased acetylation especially in acetate cultures. These results suggest that the role of PatZ could be the regulation of the levels of acetylating agents in the cell. In fact this last finding would explain the simultaneous transcriptional activation of the protein acetyltransferase (patZ) and acetyl CoA synthetase (acs). Conclusions. The results presented in this PhD thesis offered new insights into the roles of acetate metabolism and lysine acetylation in E. coli. Acetate metabolism is linked to central metabolism regulating the levels of key metabolites, such as acetyl-CoA and acetyl-phosphate, both having been shown involved in protein lysine acetylation. This post-translational modification mechanism is important in the control of metabolism, but also in other important physiological roles such as motility and stress survival. Also, the protein acetyltransferase, PatZ, is not a major protein-acetyltransferase in E. coli, but rather might play a role in the regulation of chemical acetylation in E. coli.
Open Access
Polifenoles de la dieta frente al cáncer de mama : estudios metabólicos y moleculares en pacientes, animales y modelos celulares.(Estudio Polysen)
(Universidad de Murcia, 2021-01-20) Ávila Gálvez, María de los Ángeles; Espín de Gea, Juan Carlos; González Sarrías, Antonio; Escuela Internacional de Doctorado
El cáncer de mama es el más diagnosticado entre mujeres y supone un 15% de las muertes por cáncer entre la población mundial femenina. Tiene una etiología multifactorial, pero sólo el 10-15% son casos hereditarios. Esto implica que los factores de riesgo modificables son los que se asocian principalmente con su incidencia. Mientras que la obesidad o abuso de alcohol incrementan el riesgo de cáncer de mama, un mayor consumo de alimentos vegetales podría tener posible efecto preventivo. Numerosos estudios preclínicos con compuestos fenólicos muestran multitud de mecanismos de acción protectores frente al cáncer de mama. Sin embargo, la evidencia en humanos es aún escasa y controvertida. Esta Tesis Doctoral incluye una revisión exhaustiva y crítica de los motivos que hay tras esa evidencia aún inconsistente, incluyendo la falta de i) estudios en pacientes con cáncer de mama que relacionen los efectos beneficiosos con los compuestos fenólicos, ii) estudios preclínicos con metodologías adecuadas para extrapolar sus resultados a un contexto clínico, y iii) estudios que evalúen la biodisponibilidad y distribución en tejidos humanos sistémicos. Considerando lo anterior, esta Tesis ha tenido como objetivo principal identificar qué compuestos (formas moleculares y concentraciones) llegan al tejido mamario tumoral (TTM) y sano (TSM) en pacientes con cáncer de mama tras el consumo de una mezcla de extractos vegetales, ricos en fenólicos, representativos de la dieta. Este objetivo serviría para abordar estudios mecanísticos in vitro, más representativos de la situación in vivo, sobre el efecto quimiopreventivo de metabolitos fisiológicamente relevantes en modelos celulares de cáncer de mama. Para abordar estos objetivos se realizó un estudio clínico en pacientes con cáncer de mama, donde se caracterizó el perfil metabólico de diferentes compuestos fenólicos y sus metabolitos en TTM y TSM, plasma y orina de estas pacientes, tras consumir una mezcla de extractos vegetales. Además, se estudió en un modelo animal (ratas Sprague Dawley) la farmacocinética en plasma y tejido mamario de fenólicos y metabolitos derivados, tras el consumo de esta mezcla. El estudio clínico permitió identificar 27 metabolitos fenólicos y 6 metilxantinas en TTM de pacientes con cáncer de mama, siendo la mayoría de las formas moleculares detectadas en TTM, conjugados de Fase-II (glucurónidos y sulfatos). El estudio animal permitió conocer parámetros cinéticos en plasma y tejido mamario de los fenólicos y sus derivados metabólicos, y sirvió para identificar que el ayuno previo a la cirugía en pacientes puede subestimar cualitativa- y cuantitativamente la distribución de metabolitos fenólicos en tejido mamario. Los metabolitos que llegan al TTM no ejercieron efecto antiproliferativo, ni tampoco actividad estrogénica/antiestrogénica, a tiempos cortos de exposición en diferentes modelos celulares de cáncer de mama. Estudios posteriores revelaron que el metabolismo de Fase-II es crítico para dificultar/abolir la actividad biológica de los metabolitos. Sin embargo, resveratrol y sus metabolitos de Fase-II, detectados en TTM humano, sí ejercieron efecto quimiopreventivo a largo plazo, mediante la inducción de senescencia celular (dependiente de la ruta p53/p21) en la línea tumoral MCF-7 (p53-silvestre) pero no en MDA-MB-231 (p53-mutado). Esto último alienta a investigar el efecto quimiopreventivo de otros fenólicos detectados en TTM mediante la inducción de senescencia, lo que sería plausible con un consumo crónico de alimentos ricos en fenólicos. En general, esta Tesis ha contribuido a comprender qué compuestos fenólicos y metabolitos llegan al TTM en pacientes con cáncer de mama tras el consumo de alimentos vegetales, y qué posible papel podrían jugar estos compuestos frente al cáncer. Además, esta Tesis refuerza el concepto de “primero in vivo, luego in vitro”, y establece una posible secuencia de estudios a seguir para caracterizar la actividad anticancerígena de componentes de la dieta en tejidos sistémicos.