Doctorado en Ciencias Biomédicas

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Examinando Doctorado en Ciencias Biomédicas por Director "Patarroyo, Manuel A."

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    Caracterización del complejo mayor de histocompatibilidad clase II en primates del género Aotus
    (2017-10-05) Suarez Martinez, Carlos Fernando; Cadavid Gutiérrez, Luis Fernando; Patarroyo Gutiérrez, Manuel Alfonso
    El presente trabajo tiene como propósito contribuir al conocimiento del complejo mayor de histocompatibilidad clase II (CMH-II) de los monos Aotus, contribuyendo a la validación de este primate como modelo experimental, y aumentando el conocimiento en la evolución de los genes del CMH en primates. Además, se profundizó en el análisis de convergencia y polimorfismo de los genes del CMH-DR en primates. Se implementaron metodologías de modelación computacional de la unión CMH-péptido, como herramientas necesarias para entender los mecanismos de presentación de péptidos por parte del CMH clase II a los linfocitos T. El estudio del polimorfismo de la región de unión al péptido, permitió el desarrollo de estrategias para reducir eficientemente el número de sistemas a considerar en el diseño de péptidos a ser usados como candidatos a vacuna contra la malaria. Usando minería de datos sobre distribuciones de Ramachandran, se desarrolló una escala de similitud estructural de aminoácidos, con el fin de implementar su uso en el desarrollo de péptidos candidatos a vacunas. Adicionalmente, se encontró que la estructura secundaria de las proteínas tiene una relación clara con los patrones evolutivos de sustitución y la mutabilidad de los aminoácidos. Así, se ha generado un marco de conceptual que contribuye al desarrollo de vacunas basadas en péptidos, que tiene como base el estudio del polimorfismo del complejo mayor de histocompatibilidad, las restricciones fisicoquímicas/estructurales que moldean el proceso de reconocimiento molecular involucrado en la interacción CMH-péptido y la aplicación de metodologías computacionales para cuantificar el proceso de unión CMH-péptido.
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    Caracterización y dinámica de los patrones de infecciones únicas y múltiples para seis tipos del virus de papiloma humano de alto riesgo
    (2014-12-03) Soto de León, Sara Cecilia; Patarroyo Gutiérrez, Manuel Alfonso; Sánchez Pedraza, Ricardo
    El cáncer de cuello uterino (CCU) es la segunda causa de muerte por cáncer en la población femenina de Colombia con tasas de incidencia y mortalidad altas (32,9-36,4 y 18,7 casos/año/100.000 mujeres, respectivamente). El principal factor de riesgo para el desarrollo de lesiones cervicales pre-neoplásicas es la infección persistente por ciertos tipos de Virus de Papiloma Humano (VPH) conocidos como de alto riesgo (VPH-AR), asociados con ~90% de CCU a nivel mundial. Este trabajo tuvo como objetivo identificar las características de la infección por VPH en una población de mujeres socio-demográficamente heterogénea, que habitan en diferentes regiones de Colombia. Para esto, fueron incluidas 2109 mujeres provenientes de las ciudades de Chaparral, Tumaco, Leticia, Bogotá y Girardot, quienes acudieron a los programas de promoción y prevención de CCU implementados en los respectivos hospitales; cada mujer proporcionó información sociodemográfica y de conductas sexuales, además de una muestra de raspado cervical. Se determinó la presencia de VPH por la técnica de PCR, empleando tres juegos de cebadores genéricos, adicionalmente, se usaron cebadores tipo-específicos para determinar la frecuencia de seis tipos de VPH de alto riesgo (VPH-AR-16, -18, -31, -33, -45 y -58) y dos de bajo riesgo (VPH-BR-6/11). Se evaluó también la carga viral de los tipos de VPH-AR mediante PCR en tiempo real y se correlacionaron los datos de 219 mujeres a través de un seguimiento a dos años (cada 6 meses), con el fin de determinar la dinámica de los patrones de infecciones únicas y múltiples encontrados en nuestro país.
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    Acceso Abierto
    Estudio de interacciones hospedero-patógeno y proteína-proteína en Plasmodium Vivax : evaluación de las proteínas del cuello de optrias -2, -4 y -5 y del antígeno apical de membrana-1
    (2018-04-16) Arévalo-Pinzón, Gabriela; Patarroyo Gutiérrez, Manuel Alfonso; Fuentes García, Manuel; Fernández-Soto, Pedro
    La malaria es una de las enfermedades tropicales transmitidas por vectores más importantes a nivel mundial, donde Plasmodium vivax representa una de las especies más ampliamente distribuidas, afectando ~13.8 millones de personas por año. Pese a ello, el progreso aparentemente lento de la infección y los niveles bajos de parasitemia en el humano, comparados a lo reportado en Plasmodium falciparum, han llevado a clasificar a la infección por P. vivax erróneamente como benigna. Esto, sumado a los retos experimentales que trae consigo el cultivo de este parásito, obstaculizan en gran medida el conocimiento a nivel biológico, celular y molecular, necesario para el desarrollo de métodos de control efectivos contra P. vivax. Hoy en día, se conoce que un inadecuado diagnóstico, el mal manejo terapéutico y/o el retraso en el tratamiento, pueden llevar a recaídas y estados de enfermedad grave, similares a los reportados para la malaria producida por P. falciparum, lo que impone retos en la búsqueda de nuevas alternativas específicas contra esta especie. Teniendo en cuenta la necesidad de identificar posibles blancos terapéuticos contra P. vivax, este trabajo se enfocó en estudiar interacciones del tipo receptor-ligando y proteína-proteína de moléculas de P. vivax localizadas en los organelos apicales de esquizontes intraeritrocíticos. Basados en estudios previos en P. falciparum y Toxoplasma gondii, donde se describe la importancia funcional de las proteínas localizadas en el cuello de las roptrias (RONs) -2, -4 y 5 y del antígeno apical de membrana 1 (AMA1), se caracterizó en P. vivax la unión de cada una de estas proteínas con reticulocitos humanos y se evaluó la capacidad de PvRON2 para establecer interacciones con las proteínas PvRON4, PvRON5 y PvAMA1. Para esto, inicialmente se caracterizó mediante herramientas bioinformáticas y experimentales la presencia de los genes pvron4 y pvron5 en el genoma y transcriptoma de esquizontes de la cepa Vivax Colombia Guaviare 1 (VCG-1) de P. vivax. Estos dos genes codifican proteínas de alto peso molecular que se expresan en el polo apical de esquizontes y co-localizan con proteínas presentes en las roptrias. Para evaluar la capacidad de interacción de las proteínas PvRON2, PvRON4, PvRON5 y PvAMA1 con receptores sobre la membrana de reticulocitos humanos, todas ellas fueron producidas de forma recombinante y purificadas mediante cromatografía de afinidad. Se encontró que la proteína recombinante PvRON5 se unió tanto a normocitos como a reticulocitos CD71+, con una marcada preferencia por reticulocitos humanos. Por su parte, las proteínas recombinantes que incluyen los dominios I y II de PvAMA-1 (PvAMA-DI-DII), la región central de la proteína PvRON2 (PvRON2-RI) y la región carboxi-terminal de PvRON4, interactúan específicamente con reticulocitos CD71+CD45-. Los estudios de competencia de unión con péptidos sintéticos que cubren las secuencias de las proteínas recombinantes mostraron que los péptidos 21270 (derivado del DI de PvAMA1), 40305 (de PvRON4) y 40595 (de PvRON2-RI) fueron capaces de inhibir la unión de las proteínas recombinantes a reticulocitos CD71+CD45-, lo que sugiere que estas secuencias peptídicas contienen parte de las propiedades de unión de cada una de las proteínas de las que derivan. Los tres péptidos se unen específicamente y con alta afinidad a eritrocitos con porcentajes de unión mayores al 2% (obtenidas de las curvas de unión específica), permitiendo catalogarlos como péptidos con alta capacidad de unión a eritrocitos (HABPs, del inglés High Activity Binding Peptides). La unión de las proteínas PvAMA1 y PvRON4 a eritrocitos humanos fue sensible al tratamiento de los eritrocitos con diferentes enzimas (tripsina, quimotripsina y/o neuraminidasa), sugiriendo que la naturaleza de los receptores para estas proteínas es de tipo proteico. Estos resultados destacan la función de adhesina de las proteínas evaluadas y revelan las regiones mínimas de interacción con la célula hospedera, que sumado a la expresión de estas proteínas en esquizontes intraeritrocíticos y su localización en organelos apicales, sugieren una fuerte participación de estas moléculas durante el proceso de invasión de los merozoitos de P. vivax a reticulocitos humanos. Finalmente, mediante resonancia de plasmones de superficie, se caracterizaron las interacciones entre la proteína PvRON2 con las proteínas PvRON4, PvRON5 y PvAMA1. Los análisis revelaron que la región carboxi-terminal de la proteína PvRON2 (PvRON2-RII) y PvRON2-RI interactúan específicamente y con alta afinidad con el dominio II y III de PvAMA1 (PvAMA-DII-DIII) y con una menor afinidad con las proteínas PvAMA-DI-DII, PvRON4 y PvRON5. Al modificar algunos residuos de la proteína PvAMA1, reportados en P. falciparum como críticos en la interacción RON2-AMA1, no se encontraron diferencias importantes en los valores de las velocidades de asociación (Kon), disociación (Koff) y en la constante de disociación de la interacción (kD). Esto sugiere que, si bien existen interacciones proteína-proteína (IPP) conservadas entre estos parásitos (Pv-Pf), cada parásito utiliza distintas regiones de las proteínas para interactuar, lo que resalta su capacidad para especializarse o restringirse para invadir un tipo de célula específica y pone de manifiesto aún más la necesidad de diseñar medidas de control específicas contra P. vivax.
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    The role of the FKS1 gene in nosocomial Candida albicans isolates’ virulence and antifungal resistance
    (2016-04-12) Rodriguez-Leguizamon, Giovanni; Van Dijck, Patrick; Patarroyo Gutiérrez, Manuel Alfonso; Gómez López, Arley
    Candida albicans es el hongo patógeno que con mayor frecuencia compromete a los pacientes en el ambiente hospitalario, su versatilidad para adaptarse al huésped le ha permitido jugar el rol de comensal colonizador de tracto digestivo, tracto genito urinario y la piel entre otras localizaciones anatómicas. Las infecciones causadas por este hongo representan un reto diagnóstico para los médicos frente a sus pacientes y para los sistemas de salud representa un alto costo. El armamentario antifungico se ve reducido ante la capacidad de adaptación de esta levadura dimórfica, convirtiéndose resistente e incrementando el grado de dificultad para lograr un tratamiento exitoso en un paciente crítico. La serie de eventos que permite la adaptación de esta levadura a los ambientes nosocomiales permanecen desconocidas, sin embargo, en el desarrollo de la tesis doctoral se describe el avance en las técnicas micológicas, en la proteomica para el diagnóstico y en la biología molecular, para aportar elementos de criterio diagnóstico y conocer mejor este peligroso patógeno que pone en riesgo la vida de pacientes críticos en los hospitales del mundo. Adicionalmente en el desarrollo de la tesis doctoral se describe el comportamiento fenotípico de una muestra de aislamientos nosocomiales de C.albicans recolectados en instituciones hospitalarias de tercer nivel de atención de Bogotá Colombia, evaluando patrones de susceptibilidad ante las equinocandinas como reciente opción terapéutica, mediante el desarrollo de las pruebas estandarizadas de susceptibilidad del CLSI con las dos últimas versiones M27-A3 y M27-S4, encontrando en esta muestra patrones de susceptibilidad reducidos.