Tesis doctorales: TESEO

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Ministerio de Universidades - Gobierno de España

Título: TECNICAS DE ESPECTROSCOPIA RAMAN PARA EL ESTUDIO DE LA MUCOSA ORAL
Autor: valdés pons, roberto
Universidad: Universidad de Vigo
Departamento: Facultad de Ciencias del Mar
Fecha de Lectura: 17/02/2017
Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Física Aplicada por la Universidad de A Coruña y la Universidad de Vigo
Dirección:
- LÓPEZ ÁLVAREZ, Miriam (DIRECTOR)
- González Fernández, Pío Manuel (DIRECTOR)
Tribunal:
- Serra Rodríguez, Julia (PRESIDENTE)
- Martin Martin, Carlos (SECRETARIO)
- silva magalhâes, joana cristina (VOCAL)
Descriptores:
- ESPECTROSCOPIA RAMAN
- BIOQUIMICA MOLECULAR
- CARCINOGENESIS
Marcador: https://www.educacion.gob.es/teseo/mostrarRef.do?ref=1374462Añadir a favoritos.
Resumen:
Los cánceres de cabeza y cuello ocupan el sexto lugar por orden de incidencia a nivel mundial y, dentro de este grupo, los de la cavidad oral y orofaringe representan el 2.6% de los tumores diagnosticados en España en la actualidad, siendo en su mayoría carcinomas epidermoides (>90%). Su incidencia va en aumento debido al envejecimiento poblacional y a otros factores de riesgo, como el tabaco y el alcohol, aunque éstos tienden a disminuir. Estos cánceres de la cavidad oral/orofaringe tienen unas características especiales con origen en un epitelio plano poliestratificado que recubre las cavidades anatómicas. El proceso biológico que da lugar a la aparición de estos tumores, denominado carcinogénesis, produce alteraciones de la arquitectura de ese epitelio poliestratificado, además de alteraciones bioquímicas y moleculares, dando lugar a la pérdida del orden celular característico de este tipo de tejidos. Estos cambios, junto con los celulares, dan lugar a la aparición de los distintos grados de displasia y cáncer. El diagnóstico de estos cánceres se basa en la inspección de las cavidades y en la toma de biopsias de las lesiones sospechosas. Hoy por hoy, el gold standard del diagnóstico es el examen histopatológico de estas biopsias, tratándose de un método subjetivo, cruento y costoso. Además conlleva demoras en el diagnóstico y no es susceptible de ser utilizado como herramienta de cribaje para grandes poblaciones. Por todo lo dicho, en la actualidad se demandan nuevas estrategias destinadas a la prevención, detección temprana y tratamiento de esta enfermedad. En los últimos años se están introduciendo en el campo del diagnóstico médico ciertas técnicas que mediante el uso de la luz, permiten analizar los tejidos patológicos. Estas técnicas ópticas son rápidas, objetivas y no cruentas, por lo que cumplen las características que se requieren para su aplicación en el diagnóstico del cáncer de la cavidad oral/orofaringe y, por tanto, complementarían el gold standard del diagnóstico en pacientes con factores de riesgo. Dentro de estas técnicas ópticas se encuentra la espectroscopia Raman, que presenta un enorme potencial para realizar las denominadas biopsias ópticas. El objetivo principal de este trabajo es evaluar la capacidad de la espectroscopia Raman como técnica de análisis de la mucosa oral/orofaringe y valorar su potencial como herramienta complementaria a las técnicas histopatológicas en el diagnóstico del carcinoma epidermoide de esta mucosa, estableciendo, además, parámetros que permitan que este diagnóstico sea cuantitativo y no solo cualitativo. Para ello se llevaron a cabo estudios exhaustivos de análisis Raman, tanto cualitativos como cuantitativos, sobre mucosa sana y patológica, que han permitido identificar características morfológicas y bioquímicas del epitelio; en particular, la presencia de bandas Raman asociadas a la fenilalanina, amida III, grupos CH de lípidos y proteínas, grupos CH y la amida I, tanto en la mucosa sana como con carcinoma epidermoide. Se ha comprobado que la información obtenida es independiente de los parámetros específicos del equipo de medida, en particular, de la intensidad de la radiación láser aplicada y del grosor de la muestra. Además, se demuestra que existen diferencias significativas entre los resultados obtenidos de la mucosa sana y la patológica. Para cuantificar este hecho, se han determinado varios índices empíricos a modo de biomarcadores ópticos tumorales, siendo de especial interés aquellos asociados a la ¿región media¿ de números de onda: ¿ Índice Proteínico (IP), obtenido de la relación resultante entre la cantidad de proteína (CP) y los grupos funcionales en 1450 cm-1. ¿ Índice Lipídico (IL), obtenido de la relación resultante entre la cantidad de lípidos (CL) y la fenilalanina en 1003 cm-1. ¿ Índice Fenilalanínico (IF), obtenido de la relación resultante entre la fenilalanina y la cantidad de proteína (amida III). Estos tres índices establecen, de forma estadísticamente significativa, las diferencias cuantitativas entre la mucosa oral/orofaringe sana (patrón normal) y la mucosa con carcinoma epidermoide (patrón patológico). Así pues, estos resultados experimentales nos permiten concluir que la espectroscopia Raman puede aplicarse con éxito como herramienta diagnóstica del carcinoma epidermoide de la mucosa oral/orofaringe, por comparación con un patrón de normalidad del epitelio sano. También se ha indagado la región alta de números de onda del espectro Raman dada la banda de alta intensidad detectada para estos tejidos epiteliales y que permitirá un diagnóstico en menor tiempo. Para dicha región se proponen igualmente potenciales índices cuantitativos de diagnóstico, para los que se evidencia su correspondencia composicional con la región media del espectro. En definitiva, con esta investigación se demuestra la posibilidad de implantar un método óptico rápido, fiable, y no invasivo, basado en la espectroscopia Raman, para el diagnóstico clínico de forma objetiva y cuantitativa, de cánceres de la cavidad oral/orofaringe, mediante la denominada biopsia óptica. Los resultados más relevantes obtenidos en esta tesis doctoral han derivado en la obtención de una patente de invención, actualmente licenciada a una empresa, y han sido objeto de publicación en dos revistas científicas internacionales. A continuación se amplían los detalles de esta producción científica: González P, Chiussi S, Serra J, Stefanov S, López-Álvarez M, Valdés R (2014), Procedure for diagnosis of cancer in oral cavity. Application number W02014ES00212 20141211 University of Vigo. Licensed to IRIDA S.L. Valdés R, Stefanov S, Chiussi S, López-Alvarez M, González P (2014), Pilot research on the evaluation and detection of head and neck squamous cell carcinoma by Raman spectroscopy. Journal of Raman Spectroscopy 45: 550¿557. Valdés R, Stefanov S, Chiussi S, González P, López-Alvarez M (2016), Ex vivo analysis of the oral epithelium by high-wavenumber Raman. International Journal of Biomedical Engineering and Technology, Accepted May 2016.

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