Genotyping by sequencing advancements in barley

Naeela Qureshi Mohammad Pourkheirandish (2022, [Artículo])

Genotyping by Sequencing Target Enrichment CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA BARLEY GENOTYPING RESTRICTION ENZYMES SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORPHISM

The Chemical Evolution of Narrow Emission Line Galaxies: the Key to their Formation Processes

JUAN PABLO TORRES PAPAQUI ROGER COZIOL RENE ALBERTO ORTEGA MINAKATA (2011, [Artículo])

Using the largest sample of narrow emission line galaxies available so far, we show that their spectral characteristics are correlated with different physical parameters, like the chemical abundances, the morphologies, the masses of the bulge and the mean stellar age of the stellar populations of the host galaxies. It suggests that the spectral variations observed in standard spectroscopic diagnostic diagrams are not due solely to variations of ionization parameters or structures but reflect also the chemical evolution of the galaxies, which in turn can be explained by different galaxy formation processes.

Utilizando la mayor muestra de galaxias con líneas de emisión angostas disponible hasta el momento, se muestra que sus características espectrales están correlacionadas con diferentes parámetros físicos, como las abundancias químicas, las morfologías, las masas del bulbo, y la edad estelar promedio de las poblaciones estelares de la galaxia anfitrio-na. Por lo tanto, se sugiere que las variaciones espectrales observadas en diagramas de diagnóstico estándares no se deben únicamente a las variaciones de los parámetros o las estructuras de ionización, sino que reflejan también la evolución química de las galaxias, relacionada con diferentes procesos de formación

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA Galaxy Chemical Activity Formation Chemical evolution Galaxias Actividad química Formación Evolución química

Chemically modified nanoparticles for enhanced antioxidant and antimicrobial properties with cinnamon essential oil

Aaron Azael Lopez Cano VERONICA MARTINEZ AGUILAR Mariana Peña-Juárez Ricardo López Esparza Enrique Delgado Alvarado Emmanuel Gutierrez MAYRA DEL ANGEL MONROY Elias Perez Agustin L. Herrera-May JOSE AMIR GONZALEZ CALDERON (2023, [Artículo])

We explored the potential of different nanoparticles (TiO2, CaCO3, and Al2O3), considering their pure form and modified with cinnamon essential oil (CEO). These materials were characterized using various techniques, including FTIR spectroscopy, XRD analysis, TGA, and SEM. The interaction between CEO and nanoparticles changed depending on the nanoparticle type. Al2O3 nanoparticles exhibited the strongest interaction with CEO, increasing their antioxidant capacity by around 40% and their transfer of antimicrobial properties, particularly against Gram-negative bacteria. In contrast, TiO2 and CaCO3 nanoparticles showed limited interaction with CEO, resulting in lower antioxidant capacity and antimicrobial activity. Incorporating pure and CEO-modified nanoparticles into polylactic acid (PLA) films improved their mechanical and thermal properties, which are suitable for applications requiring greater strength. This research highlights the potential of metal oxide nanoparticles to enhance the antimicrobial and antioxidant capabilities of polymers. In addition, incorporating cinnamon essential oil can increase the antioxidant and antimicrobial effectiveness of the metal oxide nanoparticles and improve the mechanical and thermal properties of PLA films. Thus, these PLA films exhibit favorable characteristics for active packaging applications.

Author contributions: conceptualization, V.M.-A. and J.A.G.-C.; formal analysis, A.A.L.-C., V.M.-A., M.G.P.-J. and M.D.A.-M.; funding acquisition, A.L.H.-M.; methodology, A.A.L.-C. and V.M.-A.; investigation, E.P.; supervision, R.L.-E., E.D.-A., and E.J.G.-C.; validation, A.L.H.-M. and J.A.G.-C.; writing—original draft, V.M.-A.; writing—review and editing, M.G.P.-J. and J.A.G.-C. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript.

Funding: J.A. Gonzalez-Calderon thanks CONAHCYT for supporting the Catedras-CONAHCYT Program, and Verónica Martinez thanks CONAHCYT for the Doctoral Fellowship. The authors also want to thank CONAHCYT for funding the project CF2019 265239 “Ciencia de Frontera”, which made this work possible.

Institutional review board statement: Not applicable.

Informed consent statement: Not applicable.

Data availability statement: Data is contained within the article.

Acknowledgments: The authors acknowledge Claudia Hernández and Rosa Lina Tovar for their support during the XRD and SEM analyses.

Conflicts of interest: The authors declare no conflict of interest.

Disclaimer/publisher’s note: The statements, opinions and data contained in all publications are solely those of the individual author(s) and contributor(s) and not of MDPI and/or the editor(s). MDPI and/or the editor(s) disclaim responsibility for any injury to people or property resulting from any ideas, methods, instructions or products referred to in the content.

Cinnamon essential oil Antioxidant activity Antimicrobial properties Nanoparticles Polylactic acid films INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Diseño y activismo artístico

Olivia Fragoso-Susunaga (2023, [Capítulo de libro])

En el 2015, las Naciones Unidas proponen una serie de objetivos dirigidos a convocar a los habitantes del mundo a realizar acciones orientadas a acabar con la pobreza, mejorar las condiciones del planeta y lograr que, para el 2030, todas las personas puedan gozar de paz y bienestar. A estos objetivos se les conoce como los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). La educación superior juega un papel fundamental en el logro de los ODS. La UAM y, en el caso que nos compete, el CyAD están llamados a colaborar en esta tarea que nos involucra a todos y todas quienes formamos la comunidad universitaria. Este trabajo es una reflexión sobre la importancia que tiene la formación en activismo artístico en la educación del diseño para el logro de los ODS. Se propone que enfatizar el vínculo entre el diseño y el activismo artístico es parte de un escenario futuro indiscutiblemente necesario en el currículo de licenciatura en el CyAD.

In 2015, the United Nations proposed a series of goals aimed at calling on the world’s inhabitants to take action to end poverty, improve the conditions of the planet and ensure that by 2030 all people can enjoy peace and well-being. These goals are known as the Sustainable Development Goals (SDGs). Higher education plays a fundamental role in the achievement of the SDGs, the UAM and, in the case that concerns us, the CyAD are called to collaborate in this task that involves all of us who form the university community. This work is a reflection on the importance of training in artistic activism in design education for the achievement of the SDGs. It is proposed that emphasizing the link between design and art activism is part of an indisputably necessary future scenario in the undergraduate curriculum at CyAD.

Activismo artístico, educación del diseño, cultura. Artistic activism, design education, culture. Sustainable Development Goals. Art and social action. Education, Higher--Social aspects. Educational change. Artists--Political activity. Universidad Autónoma Metropolitana. Unidad Azcapotzalco. División de Ciencias y Artes para el Diseño. Desarrollo sustentable. Participación social. Cambio educativo. NX180.P64 HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA CIENCIAS DE LAS ARTES Y LAS LETRAS

Litsea glaucescens Kuth possesses bactericidal activity against Listeria monocytogenes

LAURA PATRICIA ALVAREZ BERBER SILVIA MARQUINA BAHENA (2023, [Artículo])

Litsea glaucencens Kuth is an aromatic plant used for food seasoning food and in Mexican traditional medicine. Among, L. glaucencens leaves properties, it has proven antibacterial activity which can be used against opportunistic pathogens like Listeria monocytogenes, a foodborne bacteria that is the causal agent of listeriosis, a disease that can be fatal in susceptible individuals. The aim of this work was to investigate the antibacterial activity of L. glaucescens Kuth leaf extracts against L. monocytogenes and to identify its bioactive components.

BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA Litsea glaucescens, Listeria monocytogenes, Pinocembrin, Bactericidal activity

Dual function of EDTA with silver nanoparticles for root canal treatment–A novel modification

JUAN MANUEL MARTINEZ ANDRADE (2018, [Artículo])

The chelating and antimicrobial capacity of a novel modification of 17% EDTA with silver nanoparticles (AgNPs) (EDTA-AgNPs) was evaluated in-vitro for root canal treatment (RCT). The EDTA-AgNPs solution was characterized by UV-Vis spectroscopy, ?-potential and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Antimicrobial capacity was evaluated against Candida albicans and Staphylococcus aureus in planktonic and biofilm cells by broth macrodilution (24 h) and XTT assays, (1, 10 and 30 min) respectively. The chelating capacity of EDTA-AgNPs was assessed indirectly (smear layer removal) and directly (demineralizing effect) in bovine dentin at two silver concentrations, 16 and 512 ?g/ ml at 1 and 10 minutes of exposure time. Smear layer removal was evaluated by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). The demineralizing effect was determined by atomic absorption spectroscopy (AAS), microhardness test (MH) and X-ray diffractometer (XRD). Synthesized AgNPs were quasi-spherical in shape with an average size of 13.09 ± 8.05 nm. 17% EDTA-AgNPs was effective to inhibit C. albicans and S. aureus in planktonic and biofilm cultures. The smear layer removal and demineralizing effect were similar between 17% EDTA-AgNPs and 17% EDTA treatments. The 17% EDTA-AgNPs solution proved to be an effective antimicrobial agent, and has a similar chelating capacity to 17% EDTA alone. These in-vitro studies strongly suggest that EDTA-AgNPs could be used for effective smear layer removal, having an antimicrobial effect at the same time during RCT. © 2018 Martinez-Andrade et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

edetic acid, silver nanoparticle, edetic acid, metal nanoparticle, silver, antibacterial activity, antibiotic sensitivity, antifungal activity, antimicrobial activity, Article, atomic absorption spectrometry, atomic force microscopy, biofilm, bovine, BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA MICROBIOLOGÍA MICROBIOLOGÍA

Efecto del polvo de romero (Rosmarinus officinalis) en el crecimiento, actividad enzimática y composición proximal de juveniles de lobina rayada (Morone saxatilis)

Effect of rosemary powder (Rosmarinus officinalis) on growth, enzyme activity, and proximal composition of juvenile stripped bass (Morone saxatilis)

Erick Adolfo Barrios García (2023, [Tesis de maestría])

La acuicultura intensiva ha experimentado un rápido crecimiento en las últimas décadas. Sin embargo, la intensificación de los cultivos acuícolas ha ocasionado problemas como el estrés en los organismos, desarrollo de enfermedades y un menor crecimiento. Se ha explorado el uso de plantas aromáticas como el romero (Rosmarinus officinalis) por su efecto como antibiótico, antiestresante y estimulante de la secreción de enzimas digestivas y el crecimiento. El objetivo de este estudio fue evaluar la adición de polvo de romero en la dieta de la lobina rayada (Morone saxatilis) y determinar su efecto en la supervivencia, crecimiento, actividad enzimática (tripsina, quimiotripsina, lipasa, amilasa y proteasas alcalinas totales -PAT-) y composición proximal. Se realizó un bioensayo durante 70 días en un sistema de recirculación de agua de mar donde se probaron cuatro dietas experimentales con diferentes cantidades de polvo de romero: control (TC), 2.5 (T2.5), 5 (T5) y 10 (T10) g kg-1 de dieta. Cada tratamiento se realizó por triplicado con 20 peces por réplica con un peso inicial de 19.59 ± 2.43 g. Las lobinas se alimentaron tres veces al día al 4% de su biomasa. Al final del bioensayo, el peso final de los peces en T5 y T10 fue significativamente menor en comparación con el TC. No se observaron diferencias significativas en parámetros de crecimiento y eficiencia alimenticia. El índice hepatosomático en el T10 fue significativamente mayor en relación con TC. En el intestino, la actividad de la tripsina fue significativamente menor en el T10 y las PAT en T2.5 y T10. En ciegos pilóricos, la actividad de la tripsina fue significativamente menor en el T10, la lipasa en T2.5, T5 y T10 y las PAT en T2.5 y T10. La inclusión de polvo de romero en la dieta de lobina en concentraciones de 5 y 10 g kg-1 disminuye el crecimiento y la actividad de tripsina, PAT y lipasa en intestino y ciegos pilóricos. Se requiere investigar la composición química del romero y su efecto como inhibidor de enzimas digestivas y modulador de la microbiota intestinal, además de incluir otros indicadores para conocer de forma integrada el desempeño fisiológico de la especie.

Intensive aquaculture has experienced a very rapid growth in recent years. However, the intensification of aquaculture has led to issues such as stress in organisms, the development of diseases, and reduced growth. The use of aromatic plants, such as rosemary (Rosmarinus officinalis), has been explored due to its antibiotic, anti-stress, and digestive enzyme secretion-stimulating effects, as well as its growth-promoting properties. The objective of this study was to evaluate the addition of rosemary powder to the diet of striped bass (Morone saxatilis) and determine its effect on survival, growth, enzyme activity (trypsin, chymotrypsin, lipase, amylase, and total alkaline proteases -PAT-), and proximate composition. A 70-day bioassay was conducted in a recirculating seawater system, testing four experimental diets with varying amounts of rosemary powder: control (TC), 2.5 (T2.5), 5 (T5), and 10 (T10) g kg-1 of diet. Each treatment was performed in triplicate with 20 fish per replicate, with an initial weight of 19.59 ± 2.43 g. The striped bass were fed three times a day at 4% of their biomass. At the end of the bioassay, the final weight of fish in T5 and T10 was significantly lower compared to TC. There were no significant differences in growth parameters and feed efficiency. The hepatosomatic index in T10 was significantly higher compared to TC. In the intestine, trypsin activity was significantly lower in T10, and PAT in T2.5 and T10. In the pyloric caeca, trypsin activity was significantly lower in T10, lipase in T2.5, T5, and T10, and PAT in T2.5 and T10. The inclusion of rosemary powder in striped bass diets at concentrations of 5 and 10 g kg-1 reduces growth and the activity of trypsin, PAT, and lipase in the intestine and pyloric caeca. Further research is imperative to delve into the intricate chemical composition of rosemary, explore its role as a potent digestive enzyme inhibitor, and its potential as a modulator of the intestinal microbiota. This endeavor should also encompass the incorporation of various additional indicators, aiming for a holistic grasp of the species' physiological performance.

lobina rayada, romero, crecimiento, enzimas digestivas, composición proximal striped bass, rosemary, growth, digestive enzymes, proximal composition CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO OCEANOGRAFÍA OCEANOGRAFÍA ACUICULTURA MARINA OCEANOGRAFÍA ACUICULTURA MARINA

Evaluación de indicadores de calidad y funcionalidad en islas de recursos, de mezquite (Prosopis articulata) y cardón (Pachycereus pringlei) en una zona restaurada de Baja California Sur

Geovanna Zárate Camargo (2024, [Tesis de maestría])

"Las temperaturas extremas, radiación solar intensa, vientos fuertes, humedad limitada y la baja fertilidad de los suelos desérticos dificultan la recuperación de zonas degradadas en zonas áridas. Uno de los fenómenos naturales más importantes de revegetación en zonas áridas son las islas de recursos, conformadas por algunos tipos de plantas que actúan como nodrizas, las cuales, bajo su dosel, desarrollan un microhábitat favorable para el establecimiento de otras especies que trabajan en conjunto con una larga comunidad de microorganismos que se encuentran en el suelo. Entre las plantas nodriza que se observan con más frecuencia en el Desierto de Sonora, se encuentran las especies del género Prosopis. Las islas de recursos conformadas por mezquites han demostrado tener un efecto positivo como planta nodriza en zonas áridas. Las contribuciones del mezquite son el aumento del contenido de N en el suelo, temperaturas moderadas en el suelo y la superficie, altos niveles de humedad, mayor actividad microbiana, entre otros aspectos que hacen posible los efectos de las islas de recursos. En este estudio se evaluaron diferentes indicadores de calidad de suelo en islas de recursos establecidas hace 19 años, como parte de un proyecto de revegetación de suelos degradados, distintivo del Desierto Sonorense. El objetivo de este estudio fue determinar si existe un gradiente con respecto a la distancia y profundidad, en la actividad microbiana y enzimática presente en suelos de islas de recursos, resultado de la interacción de mezquite amargo (Prosopis articulata), como planta nodriza y cardón (Pachycereus pringlei), como planta objetivo. Los resultados demostraron que existe un aumento la actividad enzimática y carbono asociado a biomasa microbiana del suelo perteneciente a estas islas, con mayores resultados en zonas próximas a la planta nodriza que en zonas sin su influencia, también se encontró un aumento en la capa superficial del suelo mostrando mayores valores en los indicadores de calidad y funcionalidad bajo el dosel de las islas de recursos. Lo anterior sugiere que el uso de estas islas de recursos es una potencial alternativa en la restauración de suelos degradados, favoreciendo el ciclaje de nutrientes en suelos degradados."

"At desert, the high temperatures, intense solar radiation, strong winds, limited water, and low fertility, determine how challenging will be the recovery of degraded soils in arid lands. One of the most important natural phenomena of revegetation in arid lands are the “resource islands”, that consist of some trees or bushes acting as nurse plants, which under their canopy, develop a beneficial microhabitat for the establishment of other plant species the work with an extensive community of microorganisms found in the soil. Among the most common nurse plants observed in the Sonoran Desert, is the genus Prosopis. The resource islands formed with mesquite have shown positive effects as nurse plant in arid lands. The principal contributions of mesquite are the increase of N in the soil, moderate temperatures on soil and topsoil, high moisture levels, increased microbial activity, among other aspects that make possible the effect of resource islands. In this study, different quality indicators were evaluated in resource islands established 19 years ago, as part of a project for revegetation in degraded soils, distinctive from the Sonoran Desert. The aim of this research was to explore whether there is a correlation between distance, depth, microbial activity, and enzymatic activity in the soil surrounding resource islands formed by the interaction between mesquite amargo (Prosopis articulata) as the nurse plant and cardon (Pachycereus pringlei) as the objective plant. The results demonstrated that there is an increase in the enzymatic activity and microbial biomass carbon from the soil under the canopy of the resource islands, with higher results in zones near the nurse plant than zones without its influence, furthermore, there was found an increase in the topsoil showing higher values in the soil quality and functionality indicators under the canopy of the resource islands. The above indicates that the use of these resource islands is a potential alternative in the degraded soil restoration, supporting the nutrient cycling in degraded soils."

suelo, ecología, revegetación, actividad enzimática, ciclaje de nutrientes soil, ecology, revegetation, enzymatic activity, nutrient cycling CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS AGRONOMÍA FERTILIDAD DEL SUELO FERTILIDAD DEL SUELO

EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD Y EXPRESIÓN GÉNICA DE ENZIMAS ANTIOXIDANTES (SOD, GPX, GST, GR y CAT) COMO BIOMARCADORES DE EXPOSICIÓN A FTALATOS EN CULTIVO CELULAR

Elizabeth Brassea Pérez (2023, [Tesis de doctorado])

"El plastificante bis(2-etilhexilo) ftalato (DEHP) altera el equilibrio entre la producción de especies reactivas de oxígeno y las defensas antioxidantes. A pesar de la información disponible sobre los efectos tóxicos del DEHP en organismos modelo, la respuesta celular al DEHP en especies naturalmente adaptadas para tolerar el estrés oxidativo aún no se ha explorado. Los mamíferos marinos están naturalmente adaptados para hacer frente al estrés oxidativo derivado de la isquemia/reperfusión inducida por el buceo. El objetivo de este estudio fue comparar los cambios en los indicadores de estrés oxidativo asociados al DEHP en células de músculo esquelético de humanos (Homo sapiens sapiens) y lobos marinos de California (Zalophus californianus). Se recolectaron muestras de músculo abdominal de mujeres sanas sometidas a cesárea programada, tras obtener su consentimiento informado. Las muestras de músculo de lobo marino se obtuvieron de crías encontradas recientemente muertas en la colonia de Los Islotes, Golfo de California. Las células de músculo esquelético se aislaron y cultivaron en condiciones estándar. Las células se dividieron en dos grupos. Un grupo fue expuesto a DEHP (1 mM) durante 13 días (n=25; exposición), el otro grupo se mantuvo bajo condiciones control, es decir sin DEHP añadido (n=25; control). Se midió la producción de radical superóxido (O2•-), el daño oxidativo, la actividad de enzimas antioxidantes y la expresión génica mediante métodos espectrofotométricos y RT-qPCR. En células expuestas al DEHP la producción de O2•- y la actividad de superóxido dismutasa (SOD) fueron mayores que en las células bajo condiciones control para ambas especies. La actividad de glutatión S-transferasa (GST) y los niveles de carbonilos proteicos (PC) aumentaron significativamente en las células humanas expuestas a DEHP, y no significativamente en las células de lobo marino. Por el contrario, las actividades de glutatión peroxidasa (GPx) y catalasa (CAT) aumentaron significativamente en las células de lobo marino, pero no en las de humano expuestas a DEHP. Se observó una expresión diferencial de los genes implicados en el metabolismo redox entre las células control y expuestas a DEHP y entre especies. Los patrones de expresión de 26 y 19 genes fueron significativamente diferentes en las células humanas y de lobo marino, respectivamente, después de la exposición a DEHP. En las células humanas, la expresión de la GST1 microsomal y la GST (κ, μ, θ, ω y ᴢ) fue mayor,

"The plasticizer bis (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) dysregulates the balance between reactive oxygen species production and antioxidant defenses. Despite the information available on DEHP’s hazardous effects in model species, the cellular response to DEHP in organisms naturally adapted to tolerate oxidative stress remains unexplored. Marine mammals are naturally adapted to cope with oxidative stress derived from diving-induced ischemia/reperfusion. The objective of this study was to compare changes in oxidative stress indicators induced by DEHP in human (Homo sapiens sapiens) and California sea lion (Zalophus californianus) skeletal muscle cells. Abdominal muscle samples were collected from healthy women undergoing planned cesarean surgery at full term after obtaining informed consent. Sea lion muscle samples were obtained from recently deceased pups at Los Islotes rookery, Gulf of California. Skeletal muscle cells were isolated and cultured under standard conditions. Cells were divided into two groups. One group was exposed to 1 mM DEHP for 13 days (n=25; treatment), and the other served as a control (n=25; no DEHP). Superoxide radical (O2•-) production, oxidative damage, antioxidant enzyme activities and gene expression were measured using spectrophotometric methods and RT-qPCR. DEHP exposure increased O2•- production and superoxide dismutase (SOD) activity in both species. While the activity of glutathione S-transferase (GST) and protein carbonyls (PC) levels significantly increased in human cells, these indicators showed a non-significant elevation in sea lion cells. In contrast, glutathione peroxidase (GPx) and catalase (CAT) activities increased significantly in sea lion but not in human cultures exposed to DEHP. Genes involved in redox metabolism showed differential expression between treatments and species. DEHP exposure led to widespread modifications in gene expression patterns, with 26 and 19 differentially expressed genes in human and sea lion cells, respectively. In human cells, DEHP increased GST1 and GST (κ, μ, θ, ω, and ᴢ), while suppressing 8-oxoguanine DNA glycosylase (OGG1), CAT, GR, and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2) expression, suggesting increased oxidative stress and phase two detoxification processes. In contrast, DEHP increased OGG1, NRF2, GPx2 and SOD3 expression, suggesting that DEHP activates antioxidant defenses in sea lion cells, potentially contributing to maintain redox homeostasis and avoid oxidative...

Contaminantes emergentes, enzimas antioxidantes, estrés oxidativo, mamíferos, Una Salud Antioxidant enzymes, emerging pollutants, mammals, One Health, oxidative stress BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA BIOQUÍMICA ENZIMOLOGIA ENZIMOLOGIA

Desarrollo de nanocompositos de cápside viral P22 para la terapia con profármacos enzimáticos en cáncer de mama

Development of P22 viral capsid nanocomposites for enzymatic prodrug therapy in breast cancer

Astrid Rebeca Luna Rios (2024, [Tesis de maestría])

Las estrategias actuales contra el cáncer de mama presentan limitaciones debido a la falta de selectividad, disminuyendo su efectividad. La mayoría de los fármacos, como el tamoxifeno, requieren la activación metabólica por parte de las enzimas de la familia citocromo P450 (CYP) para ejercer mayores efectos anticancerígenos. Sin embargo, la concentración del CYP es variable y baja en las células tumorales, especialmente en el cáncer de mama, lo que provoca efectos secundarios. En la terapia de activación enzimática de profármacos (EPT), las enzimas se dirigen al tumor para transformar el profármaco, lo que normalmente implica la administración de la enzima seguida del profármaco. Sin embargo, las diferencias entre la farmacocinética y farmacodinamia son un obstáculo para mejorar el tratamiento. Por lo tanto, la administración conjunta de profármaco y enzima es esencial para garantizar su interacción favorable en el tumor. Este trabajo reporta una nueva clase de nanocompositos terapéuticos basados en partículas tipo virus P22 confinando CYP, funcionalizadas superficialmente con glucosa oxidasa (GOx) que transforma la glucosa en D-glucono-δ-lactona produciendo H2O2, el aceptor final de electrones en la transformación de tamoxifeno mediado por CYP, y conjugadas con un derivado de tamoxifeno como profármaco y ligando dirigido utilizando polietilenglicol como conector. En un microambiente tumoral rico en glucosa, estos nanocompuestos pueden producir fármaco activo in situ. Se caracterizaron las propiedades fisicoquímicas y la catálisis secuencial mediada por glucosa de los nanocompositos. Los estudios in vitro demostraron una disminución en la viabilidad celular en líneas celulares de cáncer de mama ER+ y ER-. Sin embargo, la internalización celular en ausencia de glucosa mostró ser preferencial con las VLPs dirigidas en ambas líneas celulares. La administración conjunta de enzimas y profármacos con una localización mejorada de las VLPs desarrolladas después de la funcionalización del tamoxifeno, lo que sugiere el potencial de los nanocompositos desarrollados para superar los desafíos existentes de la EPT y mejorar los resultados terapéuticos con efectos secundarios reducidos.

Current treatment strategies against breast cancer have limitations due to lack in selectivity. Most drugs, such as tamoxifen, require metabolic activation by cytochrome P450 (CYP) enzymes to perform greater anticancer effects. However, the concentration of CYP varies and is low in tumor cells, especially in breast cancer, resulting in side-effects. In enzyme prodrug therapy (EPT), enzymes are targeted to the tumor cells for prodrug transformation, typically involving the sequential delivery of the enzyme followed by the prodrug. However, differences in pharmacokinetics and pharmacodynamics are a major hindrance for improving treatment. Therefore, co-delivery of prodrug and enzyme is essential to ensure their favorable interaction in tumor. This work reports a new class of therapeutic nanocomposites based on P22 virus like particles (VLPs) confining the CYP activity, surface functionalized with glucose oxidase (GOx) that transforms glucose into D-glucono-δ-lactone producing hydrogen peroxide, the final electron acceptor in the CYP-mediated transformation of tamoxifen, and together conjugated with a tamoxifen derivative as prodrug and targeting ligand using polyethylene glycol as a linker. In glucose-rich tumor microenvironment, these nanocomposites can produce active drug in situ. The physicochemical properties and sequential glucose-mediated catalysis of the nanocomposites were characterized. In vitro studies demonstrated a decrease in cell viability in both ER+ and ER- breast cancer cell lines. However, cellular internalization in the absence of glucose showed improved uptake of targeted VLPs in both cell lines. The co-delivery of enzymes and prodrug with improved localization of developed VLPs after tamoxifen functionalization, suggests the potential of developed nanocomposites to overcome the existing challenges of EPT and improve the therapeutic outcomes with reduced side effects.

VLP-P22, Citocromo P45O, Glucosa oxidasa, Tamoxifeno, Terapia de activación enzimática de profármacos VLP-P22, Cytochrome P45O, Glucose oxidase, Tamoxifen, Enzyme prodrug therapy BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA FARMACÉUTICA DISEÑO.SÍNTESIS Y ESTUDIO NUEVOS FÁRMACOS DISEÑO.SÍNTESIS Y ESTUDIO NUEVOS FÁRMACOS