http://hdl.handle.net/10366/143125 Thu, 23 Apr 2026 20:20:09 GMT 2026-04-23T20:20:09Z http://hdl.handle.net/10366/170624 [EN] Under the predictive coding framework, perception is understood as an inferential process in which the brain continuously generates predictions about incoming sensory input and updates its internal models when reality deviates from expectation. Auditory deviance detection provides a tractable paradigm to investigate how the brain encodes prediction errors. While these computations are well characterized within the auditory hierarchy, their extension to memory-related and cross-modal structures remains unclear. This thesis examines auditory predictive processing beyond the auditory pathway, focusing on the hippocampus and the primary visual cortex (V1) as potential nodes in a distributed predictive network. Using extracellular recordings in urethane-anesthetized rats, I measured single- and multi-unit activity and local field potentials (LFPs) from hippocampal subfields (dentate gyrus [DG], cornu ammonis 1 [CA1]) and infragranular layers (IV–VI) of V1. Classical oddball paradigms and no-repetition control sequences were employed to dissociate repetition suppression from genuine prediction error components. Approximately one-fifth of hippocampal neurons responded to auditory stimulation, with a subset (~20%) showing enhanced activity to deviant tones. DG neurons displayed shorter latencies and larger mismatch and prediction error indices than CA1, suggesting a distinct contribution to novelty-related processing. Spiking responses reflected prediction error, while LFPs showed distinct contributions from repetition suppression and prediction error that varied across subfields. Early LFP components were enhanced for randomly presented deviants, whereas later components were more pronounced for predictable deviants. In V1, more than half of infragranular neurons responded to tones despite the absence of visual input, 50% showing larger responses to deviant than standard stimuli. These responses predominantly reflected prediction error rather than adaptation and were amplified under temporally uncertain (random) conditions. Layer V neurons exhibited rapid, phasic responses, whereas layer VI responses were broader and more sustained, consistent with laminar specialization in hierarchical predictive coding. Together, these results demonstrate that auditory prediction errors are encoded in both hippocampal and visual circuits, extending predictive processing beyond classical sensory boundaries, positioning both regions as integral components of a distributed predictive coding architecture that underlies hierarchical inference across the brain. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170624 2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170620 [EN] Understanding speech in noisy environments remains challenging for individuals with hearing loss, particularly in listening scenarios involving multiple competing sound sources. While modern hearing aids incorporate directional microphones and noise reduction methods, their effectiveness is limited by assumptions about the acoustic scene or by the degradation of spatial cues in users of bilateral devices. Current approaches, such as adaptive beamforming or machine learning-based source separation, rely on complex estimations of the location or the characteristics of the target sound. Furthermore, they often require multiple microphones per device or synchronized bilateral processing. These constraints limit their applicability and leave many users with suboptimal performance in multi-talker environments. In this thesis, we present a binaural audio processing method designed to improve speech intelligibility in noisy environments by attenuating contralateral sounds. The method consists of subtracting a weighted version of the contralateral signal from the ipsilateral signal. It operates in the frequency domain, with subtraction weights based on generic head-related transfer functions, and without requiring prior knowledge of the target or noise properties or their location. The method is first evaluated using objective metrics in simulated listening scenarios. Results demonstrate consistent improvements in the signal-to-noise ratio and the short-term objective intelligibility, particularly for spatially separated target and noise sources. These findings confirm the theoretical premise that contralateral sound attenuation can improve speech intelligibility without the need for complex spatial analysis or source tracking. The method is then evaluated experimentally on individuals with normal hearing as well as in users of bilateral hearing aids. In normal-hearing listeners, the method improved intelligibility in unilateral listening but was less effective in bilateral listening due to its altering spatial cues. Hearing-aid users exhibited substantial improvements in both unilateral and bilateral listening, underscoring the method’s potential to compensate for degraded binaural processing. Overall, the findings support the effectiveness and practical relevance of the proposed method. Its simplicity and low computational cost make it a promising candidate for implementation in hearing technologies. The thesis contributes a novel sound processing method for speech enhancement that addresses real-world auditory challenges faced by individuals with and without hearing loss. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170620 2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170612 [EN] Understanding speech in noisy environments is challenging but essential for human verbal communication. Fortunately, the auditory system can adapt to background noise, which facilitates speech intelligibility in noisy environments. Behavioral adaptation to noise, however, varies across individuals for reasons that are unclear. The aim of the work presented in this thesis was to investigate whether behavioral adaptation to noise is affected by ‘hidden’ hearing loss (HHL), a reduced ability to inhibit cognitive interference, or aging. Eighty-nine adult speakers of Castilian Spanish (19–86 years old) with clinically normal hearing participated in the experiments. Speech reception thresholds (SRTs), the signal-to-noise ratio at 50 % recognition, were measured for disyllabic words embedded in noise. SRTs were measured for words delayed 50 ms and 800 ms in the noise, for various noises and levels. Adaptation to noise was calculated as the improvement in the long-delay relative to the short-delay condition. Because adaptation is greater for vocoded than for natural words, words were processed through a tone vocoder. The risk of HHL was assessed using the amplitude and the rate of growth (slope) of wave I of the auditory brainstem response (ABR). The ability to inhibit cognitive interference was assessed using the Stroop color and word test. The data revealed that participants exhibited significant adaptation to noise, and that adaptation was greater at higher noise levels and for steady than for fluctuating noises. However, adaptation was not significantly associated with ABR wave I amplitude or slope, age, or Stroop test score, even after controlling for the potential confounding effect of audiometric threshold. Findings suggest that behavioral adaptation to noise is preserved across the adult lifespan and is independent of subclinical auditory deficits or inhibitory control abilities. Findings further suggest that speech-in-noise difficulties experienced by older adults or individuals at risk of suffering from HHL should be attributed to factors other than impaired adaptation to noise. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170612 2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170416 [EN] Preclinical pharmacological characterization of TAT-Cx43266-283 for translation into a glioblastoma therapy Glioblastoma (GBM) is the most common and aggressive primary brain tumor, characterized by rapid progression and a very poor prognosis due to the limited efficacy of current therapeutic approaches. The Src inhibitor peptide, TAT-Cx43266-283, has emerged as a promising therapeutic candidate, demonstrating significant antitumor effects in several preclinical GBM models, including increased survival of GBM-bearing mice. The main objective of this PhD thesis was to advance the preclinical pharmacological evaluation of TAT-Cx43266-283 to support its clinical translation for GBM treatment. To this end, we further characterized the GL261-GSC preclinical GBM mouse model through protein-level validation of relevant human GBM targets and comprehensive study of its lipidomic profile. Furthermore, we contributed to the understanding of the mechanism of action of TAT-Cx43266-283 by validating in vivo the involvement of previously reported molecular effectors unveiled by omic technologies, such as p120 (catenin delta-1). Subsequently, we evaluated the safety profile of TAT-Cx43266-283 in the GL261-GSC preclinical GBM model following both local and systemic administration. In addition, we found that systemically administered TAT-Cx43266-283 exhibited plasma albumin binding, which enhanced its plasma stability and facilitated its delivery to the tumor site via the vascular network. Finally, we investigated albumin as a carrier for the intracranial administration of TAT-Cx43266-283 during surgical resection using the preclinical GL261-GSC GBM resection model. Survival analysis demonstrated that combined TAT-Cx43266-283 plus albumin treatment improved the antitumor efficacy of TAT-Cx43266-283. Collectively, the findings of this PhD thesis support the suitability of the preclinical GL261-GSC mouse model for translational GBM research and demonstrate the favorable pharmacological properties of TAT-Cx43266-283. Together with previous studies, these results support the therapeutic potential of TAT-Cx43266-283 administered systemically or intracranially in combination with albumin, offering a promising strategy to improve the currently poor clinical outcomes associated with GBM. [ES] El glioblastoma (GBM) es el tumor cerebral primario más común y agresivo, caracterizado por una rápida progresión y pronóstico desfavorable debido a la limitada eficacia de las terapias actuales. El péptido inhibidor de Src, TAT-Cx43₂₆₆₋₂₈₃, ha surgido como un candidato terapéutico prometedor, mostrando efectos antitumorales significativos en varios modelos preclínicos de GBM, incluyendo aumento de la supervivencia de ratones portadores de GBM. El objetivo principal de esta tesis doctoral fue avanzar en la evaluación farmacológica preclínica de TAT-Cx43₂₆₆₋₂₈₃ para respaldar su traslación clínica en el tratamiento del GBM. Con este fin, se caracterizó con mayor profundidad el modelo preclínico murino de GBM GL261-GSC mediante la validación a nivel proteico de dianas relevantes presentes en el GBM humano y el estudio exhaustivo de su perfil lipídómico. Además, se contribuyó a la comprensión del mecanismo de acción de TAT-Cx43₂₆₆₋₂₈₃ mediante la validación in vivo de la participación de efectores moleculares previamente descritos por tecnologías ómicas, como p120 (catenina delta-1). Posteriormente, se evaluó el perfil de seguridad de TAT-Cx43₂₆₆₋₂₈₃ en el modelo preclínico GL261-GSC de GBM, tanto tras la administración local como sistémica. Asimismo, se observó que TAT-Cx43₂₆₆₋₂₈₃, administrado sistémicamente, se une a la albúmina plasmática, lo que aumenta su estabilidad y facilita su capacidad de penetrar en el tumor a través de la red vascular. Finalmente, se investigó el uso de albúmina como vehículo para la administración intracraneal de TAT-Cx43₂₆₆₋₂₈₃ durante la resección quirúrgica, utilizando el modelo preclínico de resección de GBM GL261-GSC. El análisis de supervivencia demostró que el tratamiento combinado de TAT-Cx43₂₆₆₋₂₈₃ con albúmina mejoró la eficacia antitumoral de TAT-Cx43₂₆₆₋₂₈₃. En conjunto, los hallazgos de esta tesis doctoral respaldan la idoneidad del modelo murino preclínico GL261-GSC para la investigación traslacional del GBM y demuestran las propiedades farmacológicas favorables de TAT-Cx43₂₆₆₋₂₈₃. Junto con estudios previos, estos resultados apoyan el potencial terapéutico de TAT-Cx43₂₆₆₋₂₈₃ administrado de forma sistémica o intracraneal en combinación con albúmina, ofreciendo una estrategia prometedora para mejorar el pronóstico clínico desfavorable que todavía caracteriza al GBM. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170416 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170015 [ES] El presente trabajo de tesis doctoral surge de la necesidad de la búsqueda, en nuestro modelo experimental (oveja Churra), de procedimientos para la evaluación de intervenciones o experimentos enfocados a modificar la estacionalidad y la fertilidad. En este sentido, este trabajo tiene la relevancia de ampliar los conocimientos y las técnicas aplicadas a un campo, el de la producción animal, de la neurociencia. En los últimos años, en el grupo de producción animal de la universidad de Salamanca, a cargo del Prof. Palacios Riocerezo, se han desarrollado proyectos enfocados a la modificación de la estacionalidad mediante cambios en el fotoperiodo, tratamiento hormonales y comportamentales. Los análisis de las variaciones hormonales en sangre sirven de mucha ayuda para estos fines, pero nuestro grupo detectó que el cambio estacional en la oveja se produce en un espacio de tiempo relativamente amplio y difícil de detectar en sus orígenes debido al carácter pulsátil de la liberación de GnRH. Nuestro planteamiento, por tanto, fue que el estudio de los núcleos hipotalámicos con inmunocitoquimica puede permitir un diagnóstico de certeza del cambio estral en nuestras intervenciones. Sin embargo, localizar los núcleos hipotalámicos y su anatomía funcional (inmunocitoquímica) es tarea difícil en una especie (oveja churra) no bien caracterizada anatómicamente. Por ello tuvimos que estudiar primero la anatomía del diencefalo de nuestro modelo (oveja churra) que se publicó en el año 2023 (Merchán M Jr, Coveñas R, Plaza I, Abecia JA, Palacios C. Anatomy of hypothalamic and diencephalic nuclei involved in seasonal fertility regulation in ewes. Front Vet Sci. 2023 Feb 16;10:1101024. doi: 10.3389/fvets.2023.1101024. PMID: 36876003; PMCID: PMC9978410) Q1. Los siguientes pasos fueron dirigidos directamente al propósito de nuestra hipótesis de partida: determinar un proceso objetivo de valoración de la activación estral del hipotálamo. Para ello evaluamos primero con detalle la distribución y cuantificación de la GnRH en un segundo articulo: Merchán M Jr, Plaza I, Nieto J, Plaza J, Abecia JA, Palacios C. Densitometric analysis of GnRH and IBA1 immunocytochemistry in the basal ventromedial hypothalamus of the ewe. Theriogenology. 2024 Oct 1;227:112-119. doi: 10.1016/j.theriogenology.2024.07.012. Epub 2024 Jul 21. PMID: 39053287 Q1. En este articulo demostramos la importancia de valorar la actividad paracrina de la GnRH en relación con la regulación de la microglía inmunoreactiva para esta hormona. Se definió así un procedimiento objetivo que permite la aplicación de morfometría para correlacionar los cambios hormonales y la activación hipotalámica. El tercer artículo, en curso, sobre "Validación inmunocitoquímica de la activación estrogénica hipotalámica de GnRH localizada en el núcleo arcuato de la oveja" (Experiencia 3 en el manuscrito) trata de ser una aplicación práctica de la correlación planteada en nuestra hipótesis de partida. En resumen, nos gustaría enfatizar que este trabajo no solo está enfocado al mejor conocimiento del diencéfalo de la oveja sino más bien a la búsqueda criterios objetivos para evaluar los cambios estrales y la fertilidad vinculado al campo de la producción animal. Abordar este trabajo desde la síntesis de los conocimientos de ámbitos no próximos en los campos de conocimiento como la neurociencia y la producción animal ha resultado en un esfuerzo sustancial. Sin embargo, esperamos que permita en el futuro hacer estas técnicas accesibles a los investigadores del campo de la Ingeniería agrícola en nuestro entorno mas proximo Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170015 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/169656 [ES] A partir del presente estudio se evalúo el efecto de la estimulación olfativa familiar en la evocación de la memoria autobiográfica episódica y su impacto en la autoconciencia en personas con EA residentes en Bogotá. Mediante un diseño experimental, se compararon una condición de estimulación olfativa con carga emocional y una control sin olor, valorando la especificidad temporal y contextual de los recuerdos; su vividez; e intensidad emocional y valencia hedónica, así como la autoconciencia en sus distintas dimensiones. Los resultados mostraron que la exposición a olores familiares facilita diferencialmente la recuperación de memorias autobiográficas episódicas y promueve la activación de componentes autorreferenciales. Estos hallazgos respaldan la hipótesis de que la autoconciencia es un constructo parcialmente preservarle y susceptible de ser reactivado a través de rutas olfativas con acceso directo a sistemas límbicos y corticales, favoreciendo la activación de contenidos emocionales, autobiográficos y vinculados al yo en distintas dimensiones, incluso en contextos de deterioro cognitivo. Se propone una metodología original culturalmente contextualizada y clínicamente replicable, que contribuye al desarrollo de intervenciones no farmacológicas orientadas a la continuidad del yo y al bienestar psicoemocional, con potencial de adaptación a diversos contextos clínicos.; [EN] We examined the Effects of familiar olfactory stimulation on the retrieval of Episodic autobiographical memory and its influence on self-consciousness in individuals diagnosed with Alzheimers disease residing in Bogotá-Colombia. Using an experimental design, participants were exposed to two conditions: one involving emotionally salient familiar odors, and a control condition without olfactory input. Autobiographical recall was assessed in terms of temporal and contextual specificity, vividness, Emotional intensity, and hedonic valence. Various dimensions of self-consciousness were also evaluated. Results indicated that familiar odors significantly enhanced the retrieval of specific episodic memories and facilitated the activation of self-referential processes. These Findings support the hypothesis that self-consciousness, to some extent impaired in Alzheimer’s disease, remains partially preserved and can be reactivated trough olfactory pathways the provide direct Access to limbic and cortical systems. This form of stimulation appears to Foster the re-engagement of emotional, autobiographical, and self-related content, even in the context of cognitive decline. The study introduces an original and clinically replicable methodology that supports the development of non-pharmacological interventions aimed at promoting self-continuity and psycho-emotional well-being, with strong translational potential across diverse clinical settings Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/169656 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/169626 [ES] La búsqueda de conocimiento sobre el autismo constituye un importante desafío para la comunidad científica y para la sociedad. A pesar del esfuerzo y de las numerosas investigaciones al respecto, todavía no están claras las características fisiopatológicas de este trastorno del neurodesarrollo. Así, aunque se ha avanzado en su comprensión, sigue habiendo numerosas cuestiones por resolver sobre su naturaleza precisa. Mediante la investigación básica se pretende arrojar luz sobre los intrincados mecanismos que subyacen al autismo, sobre sus bases moleculares, celulares, neuroanatómicas y conductuales. En base a la evidencia científica disponible, se sabe que el desequilibrio entre la neurotransmisión excitatoria y la inhibitoria es clave en la patogenia del autismo. Al mismo tiempo, se ha propuesto una alteración en el sistema nitrérgico, agente modulador del equilibrio entre los tipos de actividad sináptica mencionados. En esta Tesis Doctoral se estudiaron los sistemas nitrérgico, GABAérgico y glutamatérgico en el bulbo olfativo del modelo murino de autismo inducido por ácido valproico (VPA). En primer lugar, se desarrolló un protocolo optimizado para obtener el ratón VPA, atendiendo a los procesos de inducción y de validación del modelo. En segundo lugar, se registraron déficits nitrérgicos en la región cerebral de interés. Finalmente, los análisis en torno a la excitabilidad sináptica revelaron una descompensación en la neurotransmisión por afectación de la vía glutamatérgica. En el marco de las alteraciones neuronales inherentes al autismo, estos resultados ponen de manifiesto diversas desregulaciones en los sistemas de neurotransmisión/neuromodulación analizados y complejas dinámicas resultantes de su interrelación. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/169626 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/167326 [ES] La epilepsia es un trastorno neurobiológico que afecta a más de 50 millones de personas en el mundo. Se caracteriza por la presencia de crisis convulsivas, fases de hiperexcitabilidad neuronal, sincrónica y anómala. A pesar de que existen una gran cantidad de fármacos en el mercado para el tratamiento de los diferentes tipos de epilepsia, entre un 30-40% de los pacientes son farmacorresistentes. En la clínica, las crisis repetitivas se han propuesto como causa y/o efecto de la falta de respuesta al tratamiento, por lo que muchas investigaciones se han centrado en estudiar los efectos de las crisis convulsivas repetitivas sobre el desarrollo de la epileptogénesis secundaria e, incluso, de la farmacorresistencia. Con estos antecedentes, en este proyecto nos hemos centrado en investigar la etiología de las crisis convulsivas y las vías y/o factores que pueden, tanto inducir su desarrollo como bloquear su generación. Además, hemos analizado los cambios de expresión de la glicoproteína-P, un transportador que aparece incrementado en los núcleos epileptógenos y juega un papel importante en la farmacorresistencia. Como sujeto experimental, hemos utilizado el modelo de epilepsia GASH/Sal (Genetic Audiogenic Seizure Hamster/Salamanca), un modelo con susceptibilidad genética a sufrir crisis convulsivas audiogénicas. Además, hemos llevado a cabo un protocolo de estimulación acústica repetida (kindling audiogénico). Este procedimiento permite estudiar procesos epileptogénicos y evaluar la eficacia de tratamientos anticonvulsivantes al provocar crisis mediante la estimulación acústica repetida. En etapas avanzadas, este protocolo puede propagar la actividad epiléptica a estructuras límbicas, dando lugar un fenómeno de epileptogénesis secundaria. Para esta investigación, se utilizaron dos tipos de protocolos de kindling audiogénico, el primero (AUK) basado en la estimulación sonora 2 veces al día durante 10 días; el segundo (sAUK), más sostenido en el tiempo, consistió en la estimulación durante 15 días, 3 veces al día. Como resultado de la implementación del protocolo AUK, pudimos demostrar que en el modelo GASH/Sal no se produce el reclutamiento de estructuras límbicas, pero sí existen cambios de expresión de la glicoproteína-P en el núcleo epileptógeno (colículo inferior), que van en concordancia con los índices de severidad de sus crisis mesencefálicas. Por otra parte, el protocolo de estimulación sAUK nos permitió discernir entre dos subgrupos de animales según el tipo de respuesta al estímulo auditivo. Así, los animales se diferenciaban entre GASH/Sal respondedores (sAUK.R), que respondían con índices de severidad elevados a lo largo de gran parte del protocolo, y GASH/Sal no-respondedores (sAUK.NR), cuyos índices de severidad disminuían a lo largo del protocolo, o incluso no sufrían crisis convulsivas. Los estudios proteómicos del colículo inferior de los animales no respondedores permitieron detectar una sobreexpresión de proteínas con función neuroprotectora, como el factor de crecimiento nervioso inducible (Vgf), cuya sobreexpresión in vitro se ha asociado a la protección contra la hiperexcitabilidad; la copina 5 (Cpne5), con funciones en la reparación de membranas neuronales, y el glipicano 1 (Gpc1), con funciones en la guía axonal y la supervivencia y regeneración neuronal. Además, también detectamos una disminución de proteínas implicadas en la migración glial (Ralb), así como la disminución de un marcador de daño neuronal, S100b. Estos resultados indican la presencia de biomarcadores de neuroprotección, así como vías asociadas a la disminución de la severidad de las crisis en el modelo GASH/Sal. Además, la cepa GASH/Sal contaría con un arsenal de respuestas neurobiológicas protectoras de las crisis convulsivas, de la farmacorresistencia y de sus comorbilidades, incluyendo la muerte espontánea. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/167326 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/167161 [ES] El sistema auditivo descendente cumple una función esencial en la modulación de la información sensorial, permitiendo filtrar los sonidos más relevantes según el contexto. En mamíferos, se extiende desde la corteza auditiva hasta la cóclea, mediante redes de proyecciones directas, circuitos de retroalimentación y cadenas oligosinápticas. Dentro de este sistema, el núcleo ventral del cuerpo trapezoide (NVCT), localizado en el tronco encefálico y parte del complejo olivar superior (COS), destaca por su papel en la vía auditiva descendente en las primeras etapas del procesamiento auditivo. Este núcleo presenta una notable diversidad neuroquímica, albergando neuronas colinérgicas, GABAérgicas y glicinérgicas, entre otras. Especial atención merecen las neuronas colinérgicas del sistema olivococlear medial, que proyectan a la cóclea y participan en la protección auditiva y la modulación perceptiva. Desde el punto de vista fisiológico, en el NVCT se han identificado tres tipos neuronales (PHP1, PHP2 y PHP3) con patrones específicos de respuesta y conexiones. Estas neuronas reciben modulación excitadora e inhibidora de múltiples orígenes, lo que refuerza su papel como centro integrador. En cuanto a sus conexiones, el NVCT recibe aferencias del núcleo coclear ventral, el colículo inferior y la corteza auditiva, y proyecta al colículo inferior, a núcleos del lemnisco lateral, a la cóclea y a la oliva superior lateral contralateral. Todos estos datos señalan que el NVCT participa en una compleja circuitería, modulando la actividad de muchos otros núcleos auditivos. Esta complejidad es lo que nos llevó a querer estudiar este núcleo con más detalle. En primer lugar, analizamos la proyección del NVCT al núcleo coclear dorsal (NCD), observando una proyección predominantemente contralateral y densamente ramificada en las capas superficiales del NCD. Esta proyección forma un plexo con alta densidad de botones sinápticos, con un patrón tonotópico en bandas, que recorren el núcleo en sentido rostrocaudal. Las neuronas del NVCT responsables de esta inervación tienen morfología multipolar y soma mediano, y se agrupan en los dos tercios ventrales del núcleo. La neuroquímica de esta proyección es muy probablemente GABAérgica y ejerce una influencia significativa sobre el NCD. Por tanto, esta proyección podría modular la integración audiotáctil que se produce en el NCD. Por otro lado, estudiamos las proyecciones desde los núcleos del lemnisco lateral (NLL) hacia el COS en ratas mediante trazado retrógrado. Observamos que el núcleo ventral del lemnisco lateral inerva sobre todo al NVCT y al núcleo paraolivar superior, mientras que el núcleo intermedio del lemnisco lateral inerva selectivamente al NVCT. Sin embargo, la región paralemniscal medial proyecta sobre todo a la región dorsal del COS. Durante el estudio de estas proyecciones descubrimos una nueva estructura cerebral que denominamos núcleo semilunar del lemnisco lateral (NSL), que proyecta preferentemente al núcleo medial del cuerpo trapezoide. Las proyecciones descendentes desde los NLL se organizan de forma específica, y cada núcleo del COS (excepto las olivas superiores medial y lateral) recibe aferencias distintas, siendo el NVCT el núcleo que recibe más aferencias descendentes desde los NLL. En conjunto, estos hallazgos refuerzan la visión del NVCT como un núcleo esencial en la modulación auditiva descendente, tanto por las proyecciones que recibe como por las que emite, haciendo evidente su relevancia en el procesamiento auditivo en mamíferos. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/167161 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/163626 [ES]El dolor crónico es una enfermedad compleja e incapacitante con un impacto muy significativo a nivel personal, social y económico. En los países occidentales, una de las principales causas de dolor crónico es la osteoartritis (OA), una enfermedad degenerativa de las articulaciones. El factor de crecimiento nervioso (NGF) y su receptor, TrkA, son objetivos clave en el estudio de los mecanismos del dolor, ya que juegan un papel central en el desarrollo y plasticidad de los nociceptores. Aunque los anticuerpos bloqueantes de NGF son eficaces en la reducción del dolor osteoartrítico, también causan graves efectos secundarios. Por tanto, comprender los mecanismos mediante los cuales el eje NGF/TrkA contribuye al dolor osteoartrítico sigue siendo prioritario. La ubiquitinación es un mecanismo fundamental para la regulación del eje NGF/TrkA. TrkA es ubiquitinado tras su activación por NGF, lo que dirige su internalización, tráfico intracelular y degradación. Investigaciones previas en nuestro laboratorio han caracterizado la mutación P782S de TrkA, que impide la unión de la E3 ubiquitina ligasa Nedd4l al receptor. Esto redunda en la sobreactivación del eje NGF/TrkA, así como a una hipersensibilidad al dolor térmico e inflamatorio, especialmente frente a estímulos mecánicos en un modelo experimental de OA. La activación de TrkA provoca cambios en la expresión génica que contribuyen al dolor crónico de la OA. Sin embargo, los estudios transcriptómicos en los ganglios raquídeos son escasos, y esta investigación es la primera en centrarse en los cambios de expresión génica mediados por NGF/TrkA utilizando un modelo de ganancia de función de TrkA. Al inducir OA en la rodilla de ratones silvestres y mutantes TrkA P782S, exploramos los cambios transcriptómicos mediados específicamente por TrkA durante la progresión de la OA. Nuestro objetivo principal fue identificar genes y vías reguladas directamente por el eje NGF/TrkA en el contexto de la OA, que contribuyan a los mecanismos reguladores de la señalización NGF/TrkA en la nocicepción y el procesamiento del dolor. El análisis transcriptómico de los ganglios de la raíz dorsal (DRG) L3-L5 ha revelado numerosos genes y rutas celulares previamente asociados con el dolor y la OA, los cuales ahora se confirman como regulados por el eje NGF/TrkA en este contexto; además, encontramos que genes diferencialmente expresados y rutas celulares previamente asociadas a la señalización NGF/TrkA se alteran durante la progresión de la OA. Estos incluyen reguladores transcripcionales como TP53 y los heterotrímeros SMAD2, 3 y 4, además de cascadas de señalización mediadas por receptores tirosina-kinasa y la familia MAPK. También destacamos nuevos posibles objetivos para la investigación del dolor en la OA, como Aak1, Kalrn y Kidins220, ampliamente estudiados en otros contextos de dolor, pero aun inexplorados en la OA. Entre estos genes diferencialmente expresados, identificamos también a Ndfip2, un adaptador y modulador de la familia Nedd4 de E3 ubiquitina ligasas, como un gen cuya expresión está controlada por el eje NGF/TrkA en condiciones de dolor. Hemos profundizado en sus funciones reguladoras del eje NGF/TrkA y en la nocicepción como segundo objetivo principal de este proyecto. Nuestros experimentos han confirmado su localización subcelular en el retículo endoplásmico y vesículas derivadas del complejo de Golgi en neuronas sensoriales. Hemos demostrado que Ndfip2 interacciona selectivamente con TrkA en neuronas de ganglios raquídeos, pero no con Nedd4l. Usando estrategias genéticas para modular la expresión de Ndfip2, hemos demostrado que regula los niveles de TrkA en su ruta biosintética, controlando su glicosilación, niveles en membrana y activación, pero no la ubiquitinación mediada por NGF. Este efecto es más pronunciado en ratones macho. En ratones knockout condicional de Ndfip2 en células que expresan TrkA hemos observado que Ndfip2 es crucial para la nocicepción mecánica y al frío, pero no afecta las respuestas al dolor térmico o inflamatorio. Además, Ndfip2 modula las diferencias sexuales en la respuesta a estímulos nociceptivos, aumentando el dimorfismo sexual en el dolor inducido por frío y formalina, pero disminuyéndolo en la nocicepción térmica y mecánica. Este fenotipo puede explicarse por el hecho de que Ndfip2 interactúa con y regula los canales iónicos TRPM8 y Piezo2, que son esenciales para la percepción del frío y mecánica, respectivamente. En conclusión, este estudio ha identificado varios genes y rutas involucrados en el dolor de la OA que son regulados por el eje NGF/TrkA. Entre ellos, Ndfip2 emerge como un modulador clave de los receptores de membrana relevantes para la nocicepción. En conjunto, estos hallazgos contribuyen a la comprensión de la regulación del eje NGF/TrkA, proporcionando valiosos conocimientos para futuras investigaciones en el campo del dolor; [EN]Chronic pain is a complex and debilitating condition with a significant personal, social and economic impact. In western countries, one of the major causes is osteoarthritis (OA), a degenerative joint disease. Nerve growth factor (NGF) and its receptor, TrkA, are key targets in the study of pain mechanisms, as they play a central role in the development and plasticity of nociceptors. Although NGF blocking antibodies have shown efficacy in reducing OA pain, they cause severe side effects. Therefore, understanding the mechanisms by which the NGF/TrkA axis contributes to osteoarthritic pain remains a critical research priority. Ubiquitination is a primary regulatory mechanism of the NGF/TrkA axis. TrkA undergoes ubiquitination upon NGF activation, which directs its internalisation, cellular trafficking and degradation. Previous research in our laboratory has characterised the P782S mutation of TrkA, which disrupts the binding of the E3 ubiquitin ligase Nedd4l to the receptor. This mutation leads to an overactivated NGF/TrkA axis and hypersensitivity to heat and inflammatory pain, and, in particular, to mechanical stimulation in an experimental model of osteoarthritis. TrkA activation leads to gene expression changes that contribute to chronic OA pain. However, transcriptomic studies in sensory ganglia are scarce and this research is the first to focus on F/TrkAmediated transcriptomic changes using a TrkA gain-of-function model. By inducing knee OA in wild-type and TrkA P782S mutant mice, we explored gene expression changes specifically mediated by TrkA during OA progression. Our primary goal was to identify genes and pathways that are directly regulated by the NGF/TrkA axis in the context of OA that contribute to the regulatory mechanisms of NGF/TrkA signalling in nociception and pain processing. Transcriptomic analysis of L3-L5 dorsal root ganglia (DRG) has revealed numerous genes and pathways previously associated with pain and OA which are now confirmed to be regulated by the NGF/TrkA axis in this context; moreover, DEGs and pathways previously associated with NGF/TrkA signalling that we have found to be altered in OA. These include transcriptional regulators such as TP53 and SMAD2, 3 and 4 heterotrimers, and signalling cascades mediated by receptor tyrosine kinases and the MAPK family. We also highlight new potential targets for OA pain research, such as Aak1, Kalrn and Kidins220, which are known in other pain contexts but remain unexplored in OA. Among these DEGs, we also identified Ndfip2, an adaptor and modulator of the Nedd4 family of E3 ubiquitin ligases, as a gene whose expression is controlled by the NGF/TrkA axis under pain conditions. We have performed further investigation due to its potential regulatory role as a second main goal of this project. Our experiments have confirmed its subcellular localisation in the endoplasmic reticulum and Golgi-derived vesicles also in sensory neurons. We have shown that Ndfip2 selectively interacts with TrkA in dorsal root ganglia neurons, but not with Nedd4l. Using genetic strategies to modulate Ndfip2 expression, we have shown that it regulates TrkA levels within its biosynthetic pathway, influencing receptor glycosylation, membrane levels and activation, rather than NGF-mediated ubiquitination. This effect is more pronounced in male mice. Conditional knockout of Ndfip2 in TrkA-expressing neurons in male and female mice has shown that Ndfip2 is critical for mechanical and cold nociception, but does not affect responses to heat or inflammatory pain. Furthermore, Ndfip2 modulates sex differences in response to nociceptive stimuli, increasing sexual dimorphism in cold and formalin-induced pain, but decreasing it in heat and mechanical nociception. This phenotype may be explained by our findings that Ndfip2 interacts with and regulates TRPM8 and Piezo2 ion channels, which are essential for cold and mechanical sensation respectively. In conclusion, our study has identified several genes and pathways involved in OA pain that are regulated by the NGF/TrkA axis. Among them, Ndfip2 emerges as a key modulator of membrane receptors relevant to nociception. Taken together, these findings pave the way for the understanding of NGF/TrkA signalling regulation, providing valuable insights that may contribute to future pain research. Sun, 01 Dec 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/163626 2024-12-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/163558 [ES]El objetivo principal del presente trabajo es desarrollar y caracterizar un modelo in vitro de hRPE que reproduzca de manera fidedigna las propiedades fisiológicas del tejido in vivo, y cuya finalidad sea servir como plataforma de estudio de la fisiopatología de enfermedades oculares como la DMAE. Se espera que este modelo permita la comparación entre fenotipos normales y patológicos, así como la realización de modificaciones genéticas eficaces para estudiar la función de genes relacionados con esta patología. Con el fin de alcanzar este objetivo, en primer lugar, se evaluó la posibilidad de establecer un modelo in vitro utilizando células de hRPE adulto. Esta decisión estuvo motivada por la implementación de regulaciones más estrictas sobre el uso de células fetales en investigación, lo que condujo a descatalogar un modelo comercial a partir de células de origen fetal, que había sido ampliamente caracterizado y validado en nuestro laboratorio. Por tanto, se hizo necesario establecer un nuevo modelo experimental que ofreciera las mismas ventajas en términos de accesibilidad, rapidez, eficiencia y fidelidad con el hRPE in vivo. En el presente trabajo, en primer lugar, se ha llevado a cabo un análisis comparativo con el objetivo de evaluar la influencia de dos tipos de medios de cultivo, comercial de Lonza y retinal maturation media (RMM), sobre la madurez y polaridad celular de los modelos in vitro generados a partir de células de hRPE de origen adulto y fetal. En los grupos experimentales de células de origen fetal cultivadas con medio Lonza y adultas con medio RMM, se observó una densidad y un área celular similares a los encontrados en la mácula humana in vivo. Sin embargo, el análisis de marcadores de polaridad (uniones ocluyentes, complejos de polaridad, citoesqueleto y conductancia iónica) reveló que únicamente el modelo de origen fetal con Lonza presenta una distribución equiparable a la del RPE humano in vivo. En segundo lugar, en base a los resultados obtenidos y con el objetivo de optimizar el modelo de RPE de origen adulto, se evaluó el impacto de diferentes condiciones de cultivo, como el soporte, el material de la matriz y la densidad de sembrado. Si bien el soporte no afectó la viabilidad, se determinó que la matriz de recubrimiento a emplear debía adaptarse en función del origen celular. Además, se observó que el aumento de la densidad de sembrado mejoró la organización y polaridad celular es en el modelo obtenido a partir de células de origen fetal con RMM, pero no en las células de origen adulto. En tercer y último lugar, se generaron 3 nuevos modelos de hRPE a partir de células madre pluripotentes inducidas (iPS) control y a partir de poblaciones heterogéneas con deleciones en los genes CRB2 y VEGFA. Se analizaron estas moléculas porque la proteína CRB2 es esencial para preservar la polaridad apicobasal del hRPE, una propiedad que se pierde durante los procesos patológicos de la DMAE y porque, por otra parte, el aumento de secreción de VEGFA contribuye al desarrollo de la DMAE exudativa. Los nuevos modelos de hRPE se compararon los de origen fetal y adulto. Los resultados revelaron que las células derivadas de iPS mostraron una mayor producción de melanina. De todos los grupos estudiados, solo las células de origen fetal, las derivadas de iPS control y las derivadas de un pool de iPS sin VEGFA forman monocapas sin alteraciones. Además, el análisis morfométrico reveló que las células de hRPE de origen fetal y adulto tienden a ser más alargadas que las derivadas de iPS. En cuanto a su polaridad, las células de origen fetal y derivadas de iPS manifestaron complejos de unión, complejos de polaridad, distribución del citoesqueleto, proteínas del ciclo visual y transportadores iónicos consecuentes con el hRPE in vivo. Sin embargo, los valores de TEER obtenidos en las células iPS indicaron una barrera epitelial menos efectiva. Sun, 01 Dec 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/163558 2024-12-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/160492 [EN] The auditory system adapts to the varying acoustic environment to ensure a reliable and efficient representation of perceptually relevant sound features. Physiological mechanisms such as the medial olivocochlear reflex (MOCR), the middle-ear muscle reflex (MEMR) or neural synaptic adaptation can be activated by background noise, and may change the neural encoding of sound over time. Therefore, auditory frequency selectivity, modulation sensitivity, and speech perception may change dynamically in noisy settings. The overall aim of this thesis was to investigate potential noise-induced changes in frequency selectivity and modulation sensitivity, and their possible relationship with adaptation to noise in word recognition. The thesis comprises three studies. The first study explored whether the stimulus duration affects estimates of human cochlear tuning at low and high frequencies. Cochlear tuning was estimated using a forward-masking, notched-noise (NN) method. Masker levels at masking threshold were measured for masker durations of 30 and 400 ms. The hypothesis was that tuning estimates may be different when the maskers are long enough to activate the MEMR and/or the MOCR. Masker duration had a negligible effect on tuning at 4 kHz. In contrast, the use of short masker produced broader tuning estimates at 500 Hz. The second study investigated the effect of noise precursors on human psychoacoustical tuning curves (PTCs) at 500 Hz and 4 kHz. The stimuli used to measure the PTCs were too short (30- ms maskers and 10-ms probes) to activate the MEMR or the MOCR by themselves. The noise precursors (300 ms broadband noise at 60 dB SPL) were designed to activate the MOCR with minimal activation of MEMR. Contralateral precursors had a negligible effect on the PTCs. Ipsilateral and bilateral noise precursors sharpened the PTCs at 500 Hz but broadened the PTCs at 4 kHz. An existing physiologically inspired computer model of forward masking with efferent control was used to simulate and interpret the results. The simulated PTCs were broadly consistent with the experimental PTCs and suggested that, while seemingly different, the pattern of results at the two test frequencies is consistent with the precursors inhibiting the gain of the cochlear amplifier by activation of the MOCR. The third study investigated if adaptation to noise occurs in spectral (SM), temporal (TM), and spectrotemporal modulation (STM) detection as well as in speech recognition. Vocoded-word recognition, TM and SM sensitivity in noise improved when the word or the modulated signal were delayed 800 ms from the noise onset. In contrast, this improvement did not occur in natural-word recognition or STM detection. Combined, these findings suggest that adaptation to noise in speech recognition is unlikely mediated by improvements in the encoding of STM. Together, the findings show that human auditory frequency selectivity and the sensitivity to spectral and temporal modulations can change in the presence of noise. This has implications for both understanding human auditory frequency selectivity and designing optimal methods and stimuli to estimate it. Additionally, these results highlight the importance of incorporating noise adaptation mechanisms into models of the auditory periphery to accurately simulate auditory spectrotemporal processing in noisy environments. Keywords: adaptation to noise, dynamic range adaptation, auditory frequency selectivity, cochlear tuning, medial olivocochlear reflex, middle-ear muscle reflex, speech-in-noise perception, spectrotemporal modulation perception. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/160492 2024-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/160266 [EN] Apolipoprotein D (ApoD) lipocalin has been studied in recent years, discovering its multifaceted functions in the central nervous system. But beyond this multifunctionality, its influence has been demonstrated in situations that lead to the production of reactive oxygen species (ROS). At the same time, in recent years microglial cells have been redefined as a spectrum of cells of the central nervous system capable of reacting differently in each situation to coordinate a wide number of responses alone or under the influence of other cells of the nervous system through intercellular cross-talk. This thesis aims to bring together the action of ApoD and microglia in specific stress situations, establishing the bases of this relationship. As well as trying to know better the influence of ApoD in microglia cytokine profile secretion under specific situations or under exposure to products of neurodegeneration. ApoD is not produced by microglial cells, but these cells can take it up from the environment, being mainly secreted by astrocytes. Microglia can internalize ApoD in a specific manner, dependent on stress exposure, but with a shorter lifetime, compared to neurons or astrocytes. sApoD-deprived mice show a different pattern of cytokine secretion than the mouse not deprived of an ApoD-enriched microenvironment and this pattern has been found to be sex-dependent. The interaction between astrocytes and microglia can be therefore the key to understand the role of ApoD in lipid metabolism and neurological disorders and might also help to know better the neuroprotective effect of ApoD in microglia. [ES] La lipocalina apolipoproteína D (ApoD) se ha estudiado en los últimos años, descubriéndose sus múltiples funciones en el sistema nervioso central. Pero más allá de esta multifuncionalidad, se ha demostrado su influencia en situaciones que conducen a la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS). Al mismo tiempo, en los últimos años las células microgliales se han redefinido como un espectro de células del sistema nervioso central capaces de reaccionar de manera diferente en cada situación para coordinar un amplio número de respuestas: solas o bajo la influencia de otras células del sistema nervioso a través de contactos intercelulares. Esta tesis pretende acercar la acción de ApoD y microglía en situaciones de estrés específicas, estableciendo las bases de esta relación. Así como intentar conocer mejor la influencia de ApoD en el perfil de citoquinas secretadas por la microglía bajo situaciones específicas o bajo exposición a productos de neurodegeneración. La ApoD no es producida por las células microgliales, pero estas células pueden captarla del medio ambiente, siendo secretada principalmente por los astrocitos. La microglía puede internalizar ApoD de una manera específica, dependiente de su exposición a situaciones de stress, pero con una vida más corta, en comparación con las neuronas o los astrocitos. Los ratones privados de ApoD muestran un patrón diferente de secreción de citocinas que el ratón no privado de un medio con ApoD y se ha descubierto que este patrón depende del sexo. Por tanto, la interacción entre astrocitos y microglía puede ser la clave para comprender el papel de ApoD en el metabolismo de los lípidos y los trastornos neurológicos y también podría ayudar a conocer mejor el efecto neuroprotector de ApoD en la microglía. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/160266 2024-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/159740 [EN] Brain metastasis is the most common type of brain cancer and metastasis in general accounts for 90% of the deaths caused by cancer. Although considerable efforts have been made in recent years to develop effective treatments to improve the prognosis of patients with brain metastasis, the current treatments implemented in the clinic are still insufficient, and life expectancy is still poor. In the case of brain metastasis, lung cancer is the most common primary tumor to generate metastasis in this tissue. Cancer stem cells have been characterized as a key target for metastasis therapy, as they are able to acquire invading properties that allow them to escape the primary cancer site, migrate to other tissues through the bloodstream, and proliferate in a new tissue. In previous studies, our laboratory developed an antitumoral peptide based on Cx43 sequence, the TAT-Cx43266-283 peptide, which inhibits the activity of the oncoprotein Src, reducing proliferation, migration and invasion properties of glioblastoma stem cells, improving survival in glioblastoma models. Given the relevance of Src for lung cancer brain metastasis, in this work we analyzed the potential of TAT-Cx43266-283 for lung cancer brain metastasis therapy. First, in vitro models showed how TAT-Cx43266-283 was able to either impair migration and invasion capacities or to reduce cell viability of human and mouse lung cancer cell lines. Using an in vivo model of lung cancer brain metastasis based on the implantation of mouse lung cancer cells in the brain parenchyma of immunocompetent mice, we showed that TAT-Cx43266-283 improved their survival. However, the molecular mechanism by which TAT-Cx43266-283 exerted these effects appeared to be different from previous findings made in glioblastoma models. To identify the molecular mechanism of TAT-Cx43266-283 in lung cancer brain metastasis, we relied on a phosphoproteomic analysis, a high-throughput technique to determine the kinases and pathways altered in lung cancer brain metastasis models after TAT-Cx43266-283 treatment. With this approach, we unveiled ERK as a key mediator of TAT-Cx43266-283 effect in both types of models. ERK might participate in the changes observed in pathways related to cytoskeleton and vascularization functions in the treated 3LL-derived brain tumors. In addition, we studied the effect of TAT-Cx43266-283 in combination with inhibitors of several kinases unveiled by the phosphoproteomic study, and we found that TAT-Cx43266-283 together with inhibitors of MEK1/2, PKC, GSK-3ß and CaMKII showed promising results that support their combined use. Overall, the results presented in this work set the basis for future studies to advance in the proposal of TAT-Cx43266-283 as a candidate for brain metastasis treatment, alone or in combination with other therapies. [ES] La metástasis cerebral es el tipo más frecuente de cáncer cerebral y la metástasis en general es responsable del 90% de las muertes causadas por cáncer. Aunque en los últimos años se han hecho considerables esfuerzos para desarrollar tratamientos eficaces que mejorasen el pronóstico de los pacientes con metástasis cerebral, los tratamientos actuales implementados en clínica siguen siendo insuficientes, y la esperanza de vida sigue siendo escasa. En el caso de la metástasis cerebral, el cáncer de pulmón es el tumor primario que con más frecuencia genera metástasis en este tejido. Las células madre cancerígenas se han descrito como una diana clave para el tratamiento de la metástasis, ya que son capaces de adquirir propiedades invasivas que les permiten abandonar el tumor primario, migrar a otros tejidos a través del torrente sanguíneo y proliferar en un nuevo tejido. En estudios previos, desarrollamos un péptido antitumoral basado en la secuencia de Cx43, el péptido TAT-Cx43266-283, que es capaz de inhibir la actividad de la oncoproteína Src, reduciendo las capacidades de proliferación, migración e invasión de las células madre de glioblastoma, mejorando la supervivencia en modelos de glioblastoma. Dada la relevancia de Src para la metástasis cerebral del cáncer de pulmón, en este trabajo analizamos el potencial de TAT-Cx43266-283 para la terapia de la metástasis cerebral del cáncer de pulmón. En primer lugar, en modelos in vitro se observó cómo TAT-Cx43266-283 era capaz de alterar las capacidades de migración e invasión o de reducir la viabilidad celular de las líneas celulares de cáncer de pulmón humano y murino. Utilizando un modelo in vivo de metástasis cerebral de cáncer de pulmón basado en la implantación de células de cáncer de pulmón murino en el parénquima cerebral de ratones inmunocompetentes, mostramos cómo TAT-Cx43266-283 mejoraba la supervivencia. Sin embargo, el mecanismo molecular por el que TAT-Cx43266-283 ejercía estos efectos parecía ser diferente de los hallazgos previos realizados en modelos de glioblastoma. Para identificar el mecanismo molecular de TAT-Cx43266-283 en la metástasis cerebral del cáncer de pulmón, nos basamos en un análisis fosfoproteómico, una técnica de alto rendimiento para determinar las quinasas y las rutas alteradas en los modelos de metástasis cerebral del cáncer de pulmón tras el tratamiento con TAT-Cx43266-283. Con este enfoque, desvelamos que ERK es un mediador clave del efecto de TAT-Cx43266-283 en ambos tipos de modelos. ERK podría participar en los cambios observados en las vías relacionadas con el citoesqueleto y las funciones de vascularización en los tumores cerebrales derivados de 3LL tratados. Además, estudiamos el efecto de TAT-Cx43266-283 en combinación con inhibidores de varias quinasas reveladas por el estudio fosfoproteómico, y encontramos que TAT-Cx43266-283 junto con inhibidores de MEK1/2, PKC, GSK-3ß y CaMKII mostró resultados prometedores que apoyan su uso combinado. En conjunto, los resultados presentados en este trabajo sientan las bases para que futuros estudios avancen en la propuesta de TAT-Cx43266-283 como candidato para el tratamiento de metástasis cerebrales, solo o en combinación con otras terapias. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/159740 2024-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/159573 [ES]En la presente Tesis Doctoral se propone el uso del ratón PCD como modelo de inflamación ante una pérdida neuronal selectiva. Este animal presenta una degeneración posnatal de las células de Purkinje del cerebelo y de las células mitrales del BO debido a la ausencia de la expresión del gen Ccp1. Esta muerte neuronal produce dos contextos neuropatológicos distintos: de diferente intensidad, en ventanas temporales diferenciadas y localizados en regiones distales del encéfalo. Por tanto, el ratón PCD aúna en el mismo animal dos modelos de estudio de inflamación y, por ende, de microgliosis. Específicamente, en el cerebelo se produce una microgliosis exacerbada y rápida, mientras que en el BO se produce una microgliosis más moderada y espaciada en el tiempo. Hay que recordar que el gen Ccp1 se expresa en células inmunitarias, como las microgliales, pero el efecto aislado de su mutación resulta prácticamente desconocido. Por todo ello, se puede considerar que el ratón PCD es un excelente modelo para analizar la respuesta microglial. Por estas razones y tras la revisión bibliográfica realizada en el apartado Introducción, se propone la siguiente hipótesis: “la biología de la microglía está directamente relacionada con el daño neuronal que se produce en el ratón PCD”. Para dar respuesta a dicha hipótesis, se desarrollaron los siguientes objetivos: 1. Analizar in vitro el efecto de la expresión de Ccp1 en el estado fisiológico de la microglía sin influencia neural directa. Microglía derivada de la médula ósea. 2. Analizar in vitro el efecto de la expresión de Ccp1 en el estado fisiológico de la microglía sin influencia directa de degeneración. Microglía aislada de la corteza cerebral. 3. Analizar in vitro el efecto de la expresión de Ccp1 en el estado patológico de la microglía bajo el ambiente neurodegenerativo del PCD. Microglía aislada desde el cerebelo y desde el BO. 4. Analizar in vivo el efecto del ambiente neurodegenerativo del PCD sobre la biología de la microglía. Estudio in situ de la microglía en el cerebelo y en el BO.5. Analizar in vivo el efecto de la microglía sobre el proceso neurodegenerativo del ratón PCD. Inhibidor de microglía PLX5622 en la neurodegeneración del cerebelo del PCD. Fri, 01 Mar 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/159573 2024-03-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/159048 [ES] Los glioblastomas (GBM) son los tumores cerebrales primarios más malignos y, actualmente, siguen siendo incurables. A pesar del tratamiento estándar actual, que implica la resección quirúrgica del tumor y la administración adyuvante de quimioterapia y radioterapia, algunas células madre de GBM (GSCs) permanecen en el parénquima cerebral, convirDéndose en una de las principales causas de recurrencia del tumor. Cabe destacar que el pépDdo inhibidor de Src TAT-Cx43266-283 ha mostrado resultados anDtumorales prometedores en modelos preclínicos de GBM, reduciendo la viabilidad de las GSCs y aumentando la supervivencia en modelos murinos de GBM. Sin embargo, puesto que somos conscientes de los numerosos obstáculos que hay que superar para trasladar los resultados preclínicos al ámbito clínico, hemos invesDgado algunas de estas barreras, con el fin de promover el progreso de TAT-Cx43266-283 como nueva terapia clínica para combaDr el GBM. En primer lugar, invesDgamos biomarcadores de respuesta al tratamiento, con el fin de diseñar un enfoque terapéuDco más específico en potenciales aplicaciones clínicas. Para ello, evaluamos la viabilidad celular tras el tratamiento con TAT-Cx43266-283 en un conjunto de 13 líneas de GSC derivadas de pacientes. Curiosamente, encontramos una mayor respuesta al tratamiento en aquellas GSCs de pacientes que presentaban alteraciones en el Receptor del Factor de Crecimiento Epidérmico (EGFR) (amplificación del EGFR o mutación EGFRvIII). Además, analizando bases de datos de pacientes con GBM, encontramos una correlación entre las alteraciones de EGFR y una mayor acDvidad Src, así como peores resultados de supervivencia. El papel de EGFR como biomarcador de respuesta al tratamiento se confirmó en 6 líneas murinas de GBM con y sin alteraciones de EGFR. Es importante destacar que el tratamiento con TAT-Cx43266-283 fue más eficaz que la quimioterapia estándar con temozolomida (TMZ) o el inhibidor clásico de EGFR, erloDnib, en nuestros modelos in vitro de GSC murinas y humanas. Además, idenDficamos a EGFR como un parDcipante adicional en la respuesta a TAT-Cx43266- 283 junto con Src, como lo demuestra la disminución de la acDvidad del EGFR y del EGFRvIII observada en algunas GSCs tratadas, y el aumento de la supervivencia tras la administración de TAT-Cx43266-283 en un modelo de ratón en el que los tumores fueron generados por NSCs con EGFR y otras mutaciones generadoras de glioma (células NPE-IE). A conDnuación, estudiamos el efecto de TAT-Cx43266-283 en un contexto más clínico administrando el tratamiento en un modelo murino de resección tumoral. Además, analizamos la histopatología de este modelo de GBM, descubriendo caracterísDcas histológicas cpicas del GBM humano, como necrosis, bordes invasivos y la presencia de múlDples focos proliferaDvos diseminados fuera de la masa tumoral primaria. Descubrimos que la resección por sí sola podía mejorar, aunque no significaDvamente, la supervivencia de los ratones portadores de GBM. Sin embargo, los tumores que volvían a crecer tras la resección mostraban caracterísDcas más agresivas. Es importante destacar que la combinación de resección tumoral y TAT-Cx43266-283 logró los mejores datos de supervivencia de los ratones con GBM, así como una reducción de la invasividad de dichos tumores. En conjunto, estos resultados sirven de base para futuras invesDgaciones clínicas y, junto con estudios anteriores, apoyan el potencial terapéuDco de TAT-Cx43266-283 como tratamiento para el GBM. [EN] Glioblastomas (GBM) are the most malignant primary brain tumors and they remain incurable. Despite the current standard of care, which involves surgical resection of the tumor and adjuvant administration of chemotherapy and radiotherapy, some GBM stem cells (GSCs) stay in the brain parenchyma becoming one of the primary causes of tumor recurrence. Importantly, the Src-inhibitory pepDde TAT-Cx43266-283 has shown promising anD-tumor results in GBM preclinical models, reducing GSC viability and increasing survival in GBM-bearing mice. However, being aware of the many obstacles to overcome when translaDng preclinical results into a clinical seKng, we have invesDgated some of these main gaps in order to promote the progress of TAT-Cx43266-283 as a new clinical therapy to fight GBM. First, we invesDgated biomarkers of treatment response in order to design a more targeted therapeuDc approach in potenDal clinical applicaDons. For that purpose, we assessed cell viability aOer treatment with TAT-Cx43266-283 , in a set of 13 paDent-derived GSC lines. InteresDngly, we found a stronger treatment response in those paDent GSCs that had alteraDons in the Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) (EGFR amplificaDon or EGFRvIII mutaDon). AddiDonally, analyzing GBM paDent databases, we found a correlaDon between EGFR alteraDons and a higher Src acDvity, as well as worse survival outcomes. The role of EGFR as a treatment-response biomarker were confirmed in 6 murine GBM lines with and without EGFR alteraDons. Importantly, we found that treatment with TAT-Cx43266- 283 was more effecDve than the standard-of-care chemotherapeuDc temozolomide (TMZ) or the classical EGFR inhibitor, erloDnib, in our murine and human GSC models. Moreover, we idenDfied EGFR as an addiDonal parDcipant in TAT-Cx43266-283 response together with Src, as shown by the decrease in EGFR and EGFRvIII acDvity observed in some GSCs and the increased survival upon TATCx43266- 283-administraDon in a mouse model in which tumors were generated by NSCs with EGFR and other glioma-driver mutaDons (NPE-IE cells). Next, we studied the effect of TAT-Cx43266-283 in a clinical context by administering the treatment in a murine model of tumor resecDon. We addiDonally analyzed the histopathology of this GBM model, uncovering histological features typical of human GBM, such as necrosis, invasive borders, and the presence of mulDple proliferaDve spread foci outside the primary tumor mass. We found that resecDon alone improved, although not significantly, GBM-bearing mice survival. However, tumors that regrew aOer resecDon exhibited more aggressive features. Importantly, the combinaDon of tumor resecDon and TAT-Cx43266-283 achieved beZer survival outcomes and showed reduced invasive features. Altogether, these results serve as a base for future clinical invesDgaDons and, together with previous studies, support the therapeuDc potenDal of TAT-Cx43266-283 as a treatment for GBM. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/159048 2023-01-01T00:00:00Z