Browsing by Author "Cortés Ríos, Javiera Alejandra"

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    Competitive oxidation of key pentose phosphate pathway enzymes modulates the fate of intermediates and NAPDH production
    (Elsevier Inc., 2024) Reyes Valenzuela Juan, Sebastián; Cortés Ríos, Javiera Alejandra; Fuentes-Lemus E.; Rodríguez Fernandez, María; Davies M.J.; Lopéz Alarcón, Camilo
    The oxidative phase of the pentose phosphate pathway (PPP) involving the enzymes glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH), 6-phosphogluconolactonase (6PGL), and 6-phosphogluconate dehydrogenase (6PGDH), is critical to NADPH generation within cells, with these enzymes catalyzing the conversion of glucose-6-phosphate (G6P) into ribulose-5-phosphate (Ribu5-P). We have previously studied peroxyl radical (ROO•) mediated oxidative inactivation of E. coli G6PDH, 6PGL, and 6PGDH. However, these data were obtained from experiments where each enzyme was independently exposed to ROO•, a condition not reflecting biological reality. In this work we investigated how NADPH production is modulated when these enzymes are jointly exposed to ROO•. Enzyme mixtures (1:1:1 ratio) were exposed to ROO• produced from thermolysis of 100 mM 2,2′-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride (AAPH). NADPH was quantified at 340 nm, and protein oxidation analyzed by liquid chromatography with mass spectrometric detection (LC-MS). The data obtained were rationalized using a mathematical model. The mixture of non-oxidized enzymes, G6P and NADP+ generated ∼175 μM NADPH. Computational simulations showed a constant decrease of G6P associated with NADPH formation, consistent with experimental data. When the enzyme mixture was exposed to AAPH (3 h, 37 °C), lower levels of NADPH were detected (∼100 μM) which also fitted with computational simulations. LC-MS analyses indicated modifications at Tyr, Trp, and Met residues but at lower concentrations than detected for the isolated enzymes. Quantification of NADPH generation showed that the pathway activity was not altered during the initial stages of the oxidations, consistent with a buffering role of G6PDH towards inactivation of the oxidative phase of the pathway.
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    Inclusion of the circadian rhythm in the pharmacokinetic-pharmacodynamic modeling of antihypertensive drugs
    (2023) Cortés Ríos, Javiera Alejandra; Rodríguez Fernández, María; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La hipertensión arterial es el factor de riesgo modificable que más afecta la mortalidad en el mundo. El tratamiento consiste en un cambio de estilo de vida y, cuando esto no es suficiente, se emplean medicamentos antihipertensivos. En general, los criterios diagnósticos y los objetivos terapéuticos consisten en valores de presión arterial (PA) promedio, que idealmente se obtienen con dispositivos de monitoreo de PA durante 24 horas o más. Sin embargo, la PA muestra una variación del ritmo circadiano, con un aumento durante la mañana, una disminución posprandial y una mayor disminución nocturna. En algunos casos, la reducción de la PA durante la noche puede disminuir o incluso revertirse (no dipper), lo que se relaciona con un pronóstico significativamente peor que un patrón de disminución normal (dipper). Pero a pesar de varios avances en los últimos años, nuestra comprensión de la estructura temporal de la PA, sus fuentes y sus mecanismos está lejos de ser completa. De hecho, estudios clínicos cronofarmacológicos han propuesto optimizar el tiempo de administración (Ta) de los medicamentos antihipertensivos para mantener o lograr un patrón dipper y así disminuir el riesgo cardiovascular a largo plazo de los pacientes hipertensos. Sin embargo, las causas y los mecanismos que subyacen al efecto antihipertensivo dependiente del Ta no se han dilucidado, y hasta ahora no se han utilizado modelos matemáticos para optimizarlo. Este manuscrito corresponde a la recopilación de tres trabajos publicados que permiten comprender los mecanismos de regulación relacionados con el ritmo circadiano de la PA y optimizar el efecto de los medicamentos antihipertensivos, incluyendo el ritmo circadiano de la PA. El desarrollo de un modelo matemático basado en mecanismos de regulación fisiológica capaz de predecir los perfiles de PA de pacientes hipertensos dipper y no dipper permitió establecer las principales diferencias entre ambos sujetos: aumento del tono nervioso simpático sobre el parasimpático, menor influencia del estrés físico sobre la frecuencia cardiaca y mayor influencia de la actividad física y la glucosa sobre la resistencia vascular sistémica de sujetos no dipper. Posteriormente, este modelo se utilizó para desarrollar un modelo de efecto dependiente de Ta, que nos permitió demostrar que diferentes mecanismos de acción y propiedades farmacocinéticas de cada medicamento pueden generar diferentes perfiles de efecto antihipertensivo dependiente de Ta y diferentes tiempos de dosificación óptimos. Además, se desarrollaron modelos farmacocinéticos (PK) - farmacodinámicos (PD) de diez medicamentos antihipertensivos, probando la inclusión del ritmo circadiano en los procesos farmacocinéticos. Como resultado, todos los modelos seleccionados incluyeron al menos un componente PK circadiano. Además, los modelos PK-PD permitieron encontrar rangos óptimos de Ta o Ta con los que se conseguían PA < 130/80 mmHg y un dip del 10-20%. Finalmente, se demostró que el Ta óptimo depende del objetivo terapéutico, la medicación y el perfil de PA individual. Por lo tanto, se sugiere realizar recomendaciones cronofarmacológicas de forma personalizada.
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    Optimization of physicochemical properties of novel multiple nanoemulsion for complex food matrices through iterative mathematical modelling
    (2020) Cortés Ríos, Javiera Alejandra; Valdivia-Olivares, R. Y.; Alvarez Figueroa, María Javiera; Rodríguez Fernández, María; González Aramundiz, José Vicente
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    Protein quantification by bicinchoninic acid (BCA) assay follows complex kinetics and can be performed at short incubation times
    (2020) Cortés Ríos, Javiera Alejandra; Zárate Méndez, Ana María; Figueroa Alegría, Juan David; Medina, J.; Fuentes Lemus, Eduardo Felipe; Rodríguez Fernández, María; Aliaga Miranda, Margarita Elly; López Alarcón, Camilo Ignacio
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    Quantification of carbonate radical formation by the bicarbonate-dependent peroxidase activity of superoxide dismutase 1 using pyrogallol red bleaching
    (2019) Figueroa Alegría, Juan David; Fuentes Lemus, Eduardo Felipe; Dorta Pérez, Eva; Melin, Victoria; Cortés Ríos, Javiera Alejandra; Faúndez Cáceres, Mario; Contreras, David; Denicola, Ana; Álvarez, Beatriz; Davies, Michael J.; López Alarcón, Camilo Ignacio
    Carbonate radicals (CO3radical dot-) are generated by the bicarbonate-dependent peroxidase activity of cytosolic superoxide dismutase (Cu,Zn-SOD, SOD-1). The present work explored the use of bleaching of pyrogallol red (PGR) dye to quantify the rate of CO3radical dot- formation from bovine and human SOD-1 (bSOD-1 and hSOD-1, respectively). This approach was compared to previously reported methods using electron paramagnetic resonance spin trapping with DMPO, and the oxidation of ABTS (2,2-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline)-6-sulfonic acid). The kinetics of PGR consumption elicited by CO3radical dot- was followed by visible spectrophotometry. Solutions containing PGR (5–200 μM), SOD-1 (0.3–3 μM), H2O2 (2 mM) in bicarbonate buffer (200 mM, pH 7.4) showed a rapid loss of the PGR absorption band centered at 540 nm. The initial consumption rate (Ri) gave values independent of the initial PGR concentration allowing an estimate to be made of the rate of CO3radical dot- release of 24.6 ± 4.3 μM min−1 for 3 μM bSOD-1. Both bSOD-1 and hSOD-1 showed a similar peroxidase activity, with enzymatic inactivation occurring over a period of 20 min. The single Trp residue (Trp32) present in hSOD-1 was rapidly consumed (initial consumption rate 1.2 ± 0.1 μM min−1) with this occurring more rapidly than hSOD-1 inactivation, suggesting that these processes are not directly related. Added free Trp was rapidly oxidized in competition with PGR. These data indicate that PGR reacts rapidly and efficiently with CO3radical dot- resulting from the peroxidase activity of SOD-1, and that PGR-bleaching is a simple, fast and cheap method to quantify CO3radical dot- release from bSOD-1 and hSOD-1 peroxidase activity.