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Tesis Doctorals - Departament - Fisiologia (Biologia)

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    Capilarización y tipos de fibras en la musculatura esquelética de aves
    (Universitat de Barcelona, 1997) Torrella Guio, Joan Ramon; Viscor Carrasco, Ginés; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [spa] Se estudió, mediante métodos histoquímicos, la musculatura esquelética de 4 especies de aves. Se analizaron las características metabólicas de los diferentes tipos de fibras, su inervación, distribución y morfometría; así como también la capilarización y otros parámetros relacionados con el aporte de O(2) al músculo esquelético. La tesis está dividida en tres partes. la primera, claramente metodológica, consiste en dos técnicas de tinción histoquímica: una de ellas permite cuantificar el aporte capilar al músculo; y la otra pone de manifiesto, sobre un mismo corte de tejido, las características de inervación y el tipo de fibra muscular. La segunda parte, tomando como modelo la paloma, es un estudio monográfico sobre los tipos de fibras de aves en diversos músculos locomotores y posturales. Finalmente, la tercera parte consiste en un estudio sobre la musculatura motora implicada en el vuelo, la natación y la locomoción terrestre de tres especies de aves salvajes con hábitos locomotores distintos: el ánade real, la focha común y la gaviota patiamarilla.
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    Estudio de la hipotermia como factor protector frente a la lesión por hipoxia
    (Universitat de Barcelona, 2007-02-07) Alva Bocanegra, Norma V. (Norma Violeta); Palomeque Rico, Jesús; Carbonell i Camós, Teresa; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [spa] Se realizó un ensayo preliminar comparando los efectos de pentobarbital y retamina en ratas. Posteriormente se estudió el efecto de la hipotermia profunda (20ºC de temperatura corporal) y el recalentamiento y se valoró los efectos de la hipotermia en ratas sometidos a una hora de hipoxia (O2 al 10%). Los resultados del estudio señalan por un lado que la ketamina induce un incremento del óxido nítrico plasmático, además de la conservación de la presión arterial en hipotermia. En ratas anestesiadas con pentobarbital se demostró un adecuado aporte de oxigeno a los tejidos durante la hipotermia, con un leve incremento de producción de radicales libres de oxígeno, incapaz de inducir lesión oxidativa ni daño tisular, que sin embargo desencadene a un proceso de señalización celular. La hipotermia profunda fue capaz de limitar el daño en el modelo de hipoxia aguda y gracias al a conservación del cociente GSH/GSSQ.
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    Estrés oxidativo en el neonato prematuro y en pacientes pediátricos infectados por el VIH
    (Universitat de Barcelona, 2010-09-20) Brandi Tarrau, Nuria Mercedes; Mitjavila Cors, Maria Teresa; Sierra March, Cristina; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [spa] El aumento en la generación de radicales libres en los sistemas biológicos asociada a un desequilibrio entre la producción y eliminación de los mismos da lugar al estrés oxidativo, que juega un importante papel en múltiples fisiopatologías. Dado que se trata de un proceso que puede generar graves alteraciones, tanto celulares como tisulares, nos planteamos como objetivo general de esta tesis, estudiar el estrés oxidativo y el sistema antioxidante en dos situaciones patológicas, relativamente frecuentes en el campo pediátrico: prematuridad e infección por el VIH. En la última fase de la gestación, el metabolismo fetal se modifica en preparación para el momento del parto. El feto adapta su sistema antioxidante para enfrentarse con éxito a la vida extrauterina en la que se produce un cambio brusco en las concentraciones de oxígeno del entorno. Cuando el neonato entra en contacto con una presión parcial de oxígeno superior a la intrauterina los componentes enzimáticos del sistema antioxidante responden aumentando su actividad. Los neonatos prematuros no se enfrentan de igual forma a la vida extrauterina que los nacidos a término, siendo por tanto más susceptibles a cualquier agresión oxidativa a la que sean expuestos. Algunas patologías, como la displasia broncopulmonar, se han relacionado directamente con su incapacidad para defenderse de los efectos tóxicos del oxígeno, por inmadurez de su sistema antioxidante. La mayoría de prematuros que precisan oxígeno en sus primeros días de vida, suman a su inmadurez pulmonar la de su aparato digestivo, lo que origina que no puedan alimentarse por vía enteral. Por ello se debe recurrir a la administración parenteral de nutrientes, como glucosa, aminoácidos y lípidos en forma de Intralípid® al 20%. Los ácidos grasos poliinsaturados constituyen el principal componente del Intralípid® y son altamente susceptibles a la peroxidación. Los hidroperóxidos formados, pueden originar graves alteraciones dependiendo de los niveles tisulares ya existentes y de la cantidad de antioxidantes presentes. Esto es crucial en los neonatos prematuros sometidos a terapia con oxígeno, el cual es un desencadenante importante de los fenómenos de oxidación y generación de radicales libres. El estudio de antioxidantes y su relación con la prematuridad durante un largo período de tiempo permitirá conocer su etiología y su repercusión en niños prematuros con y sin oxigenoterapia; también se podría clarificar los agentes tóxicos asociados a la aparición de la displasia broncopulmonar. Uno de los mecanismos que contribuye a la progresión del SIDA es el estrés oxidativo inducido por la producción de radicales libres, el cual puede jugar un papel importante en la estimulación de la replicación del VIH y en el desarrollo de la enfermedad. El OH, por ejemplo, activa el factor de transcripción nuclear NF-B imprescindible para la replicación viral por lo que ésta se ve potenciada en células infectadas por el VIH. Esta alteración oxidativa puede ser prevenida o atenuada por el sistema de defensa antioxidante. Esto depende de la integridad del sistema enzimático, que requiere una ingesta adecuada de elementos traza tales como Se, Zn, Cu y Mn y de una concentración adecuada de vitaminas A, C y E. La deficiencia plasmática de cisteína en pacientes VIH positivos altera la síntesis del glutatión, esencial para la detoxificación de los radicales libres y estudios in vitro sugieren que suprime la replicación viral. La enfermedad causada por el VIH repercute de manera importante en el crecimiento de la población pediátrica infectada y un 80% de los niños presentan algún déficit nutricional durante su evolución. Contribuyen a este problema la alteración de la función gastrointestinal, la mala absorción y la malnutrición siendo esta última un marcador de progresión de la enfermedad en niños. El retraso en el peso y la talla constituye una de las manifestaciones clínicas más comunes de la infección por el VIH en niños. La aparición de nuevos fármacos y de familias de antirretrovirales y su utilización como terapia combinada ha permitido controlar la replicación del VIH. Esto, a su vez, ha convertido la infección en una patología de curso crónico en aquellos pacientes que disponen de tratamiento de forma regular. La utilización de más de un fármaco permite asociar compuestos con actividad frente a líneas celulares distintas. Sin embargo, la terapia combinada es de cumplimiento difícil y no está exenta de toxicidad a corto, medio y largo plazo. El estudio de la relación entre el estrés oxidativo, el estado nutricional y el tratamiento pautado en niños infectados por el VIH es importante desde el punto de vista clínico. Es de esperar que la suplementación con antioxidantes, a dosis inocuas, y el cambio de terapia según la respuesta del paciente, podría mejorar su estado clínico y virológico, y por tanto, aumentar su calidad de vida.
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    Polyethylene glycol conditioning: An effective strategy to protect against liver ischemia reperfusion injury
    (Universitat de Barcelona, 2015-12-14) Bejaoui, Mohamed; Roselló Catafau, Juan; Carbonell i Camós, Teresa; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [eng] Ischemia is defined by the arrest of blood flow in the organ cutting thus oxygen and metabolite supply indispensable for its survival and function. Restoration of blood flow in hypoxic tissue, called reperfusion, can paradoxically result in more destructive than beneficial effects. Ischemia reperfusion injury (IRI) is an inevitable problem in many clinical situation of liver surgery such as organ transplantation, trauma and liver resection. Therapeutic strategies against IRI have been developed during the last 60 years and great advance into the mechanisms responsible of injuries have been achieved. However, efficient therapy against IRI is still lacking and few clinical studies in phase III have proven their effectiveness. This could be due in part to the complexity of the mechanisms responsible of IRI and to the specific drugs activity and their potential adverse effects. Polyethylene glycols (PEGs) are water soluble nontoxic polymers that have been employed in many biomedical applications such as gastrointestinal disorders and drugs pegylation. Besides its usefulness as oncotic agents in preservation solutions, it has been shown that PEGs molecules protect against cold injury and ischemic damage. In contrast to the current pharmacological strategies used against IRI, PEG presents the advantages of being a multi-target strategy. In fact, IRI is a multifactorial disease including oxidative stress, inflammation, endoplasmic reticulum stress, mitochondrial damage, and cytoskeleton alterations which lead to cell death and organ dysfunction. PEG has been associated with the majority of these events as it has been shown that PEG reduces reactive oxygen species, prevents cell death, maintains mitochondrial integrity, and reduces inflammation and endoplasmic reticulum stress. From this perspective, it is reasonable to expect that PEG administration may be an effective therapeutic strategy against liver IRI. The aim of this thesis was to investigate the beneficial effects of PEG 35 in different models of IRI that mimic clinical situation of liver surgery. In the first study, we investigated the impact of the administration of intravenous PEG 35 before liver warm IRI. In the second one, we investigated whether intravenously administrated PEG 35 could protect against cold IRI in steatotic rat livers. Finally, we developed a new washout solution containing PEG 35 to prevent reperfusion injury after prolonged cold preservation. The results of the present thesis demonstrated that: - Intravenous administration of PEG 35 at 10 mg/kg protects the liver in an experimental model of warm IRI in rats. The protective mechanisms are associated with the activation of the pro survival pathways Akt and AMPK and the inhibition of apoptosis. PEG 35 also protects the hepatocyte morphology by increasing F/G-actin ratio and activating p-p38. - Intravenous administration of PEG 35 at 10 mg/kg protects steatotic livers in an experimental model of cold IRI in obese rats. The protective effects of PEG 35 are mediated by the preservation of mitochondrial status, the stabilisation of the cytoskeleton and the regulation of the cytoprotective AMPK and Akt signalling pathways. - Liver graft washout with a PEG 35-containing rinse solution increases the protection against IRI in a model of isolated perfused rat liver. .Protection was due to the inhibition of metalloproteinases, the activation of cytoprotective AMPK and eNOS signalling pathways and the preservation of cytoskeleton integrity.
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    Spatio-temporal distribution, physiological characterization and toxicity of the marine dinoflagellate Ostreopsis (Schmidt) from a temperate area, the Ebre Delta. Phylogenetic variability in comparison with a tropical area, Reunion Island
    (Universitat de Barcelona, 2014-11-14) Carnicer Castaño, Olga; Diogène Fadini, Jorge; Navarro Álvarez, Isabel; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [eng] The toxic epi-benthic dinoflagellate Ostreopsis includes several species producers of palytoxin-like compounds, one of the most potent marine toxins known so far. The aims of this thesis are, a) to contribute to the improvement of the genus taxonomy by molecular, morphological and toxicological characterization in Reunion Island and, b) to investigate, combining field and laboratory analysis, the role of environmental factors and their interaction, involved in the ecology of O. cf. ovata blooms in the NW Mediterranean Sea. Three genotypes of the genus Ostreopsis were described; 1) Isolates with a morphotype fitting O. marinus original description were clustered close to Ostreopsis sp 5 described by Sato et al., (2011) genetic clade. 2) Ostreopsis cf. ovata was present in the benthic microalgae population, corresponding to the Indo-Pacific clade. 3) An unidentified species, could correspond to O. carribeanus, O. belizeanus or a new species. The strains did not show palytoxin-like compounds production. Multifactorial laboratory experiment with O. cf. ovata from the Mediterranean Sea showed that growth was inhibited at 19oC for all salinities. The highest growth rates were registered at 24oC for both strains (0.48±0.05 div. day-1), and a significant growth rate variability was found among salinities at 24 and 28oC. Two groups were distinguished by cell size in all high temperature conditions and a positive correlation between the amount of small cells and growth rate was found. Palytoxin-like concentration in the cultures increased with time and significant higher amount of toxin were found at 28oC in comparison with 24oC. From the field study of the epi-benthic microalgae community, in the adjacent shallow rocky coast area of the Ebre Delta, NW Mediterranean Sea, O. cf. ovata was identified as the only species present from the genus. Temperature, salinity and wind speed had a strong impact on defining the ecological niche of benthic microalgae. The temporal pattern of O. cf. ovata dynamics from mid-July to early-November is probably due to the fact that this species is observed only above a certain temperature threshold. Epiphytic O. cf. ovata cells were smaller in the northern site, coinciding with higher abundance. Toxicity in planktonic cells was negatively correlated with cell abundance in water column; achieving maximum concentrations of 25 pg PLTX eq·cell-1.
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    Primeros estudios en la Reproducción del mero rojo Epinephelus morio bajo condiciones controladas
    (Universitat de Barcelona, 2014-10-03) Durruty Lagunes, Claudia Verónica; Gutiérrez Fruitós, Joaquín; Chiappa Carrara, Xavier; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [spa] El mero rojo Epinephelus morio es una especie hermafrodita protógino en peligro de extinción en el Sureste del Golfo de México y Caribe mexicanos debido a la pesca. La reversión sexual es una práctica común en acuicultura para la obtención de machos de pequeña talla para resolver la reproducción en cautividad. Se utilizaron implantes silásticos de 17 alfa metiltestosterona (MT) (2.5 mg kg-1) y Testosterona (T) (1.0 mg kg-1) para determinar mejor esteroide para la reversión sexual de hembras inmaduras a machos y posteriormente las dosis totales de 5.0 y 7.5 mg kg-1 de MT en un segundo año reproductivo consecutivo. Se evalúo el crecimiento, consumo de alimento, histología de la gónada, concentraciones de T, 11 keto testosterona (11KT) y estradiol (E2) en plasma sanguíneo en cada condición experimental y durante un año en cautividad. Sólo la MT logró, por primera vez, la transición tardía de los meros de 433 g de peso promedio y 31.6 cm de talla (LF). La dosis de 7.5 mg kg-1 logró un mayor avance en la reversión sin embargo en ninguno de los casos se obtuvo esperma por masaje abdominal. Los niveles hormonas de los peces durante la reversión sexual mostraron niveles de T por encima de los de 11KT y E2. La T osciló entre 326 a 647.15 pg ml-1, la 11KT entre 100.36 a 334 mg kg-1 y el E2 entre 110 a 401.07 mg kg-1. La relación entre estas concentraciones hormonales cambia según el avance de desarrollo del testículo. La reversión sexual por segundo año consecutivo estimuló a la disminución de las concentraciones de Estradiol en sangre e incrementó las de 11 metiltestosterona. Se logró estabular un grupo de 14 ejemplares de mero rojo de organismos adultos silvestres y revertidos a macho en el laboratorio.
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    Regulació de la metamorfosi en insectes hemimetàbols i holometàbols. Caracteritzaoió funcional del gen E93 i del procés de sumoilació
    (Universitat de Barcelona, 2013-12-05) Ureña Sala, Enric; Martín Casacuberta, David; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [cat] La maduració sexual dels animals està controlada per hormones. En els insectes alats aquesta maduració es coneix amb el nom de metamorfosi, i pot anar acompanyada d’una completa reorganització de la majoria d’òrgans i estructures juvenils (insectes holometàbols), o bé limitar-se a uns pocs teixits, principalment les ales i la genitàlia (insectes hemimetàbols). La metamorfosi dels insectes holometàbols (metamorfosi completa), que va aparèixer fa uns 300 milions d’anys a partir d’insectes hemimetàbols (metamorfosi incompleta), ha fet que aquest grup animal assolís un gran èxit evolutiu, ja que la diferent morfologia entre les formes juvenils i adultes els permet explotar hàbitats diferents i no competir entre elles. En tots els insectes els canvis metamòrfics estan controlats per dues hormones, la 20-hidroxiecdisona (20E) i l’hormona juvenil (HJ). La 20E s’encarrega d’induir les transicions entre les diverses mudes i estadis del desenvolupament, mentre que l’HJ modula la naturalesa d’aquestes transicions. La present tesi doctoral pretén aprofundir en el coneixement de la regulació molecular de la metamorfosi mitjançant l’estudi del procés de sumoilació, per una banda, i de la funció del gen E93 de l’altra. Per fer-ho s’han utilitzat tres models d’insectes: la panerola Blattella germanica (hemimetàbol), l’escarabat Tribolium castaneum (holometàbol basal) i la mosca Drosophila melanogaster (holometàbol modificat). La sumoilació és una modificació posttraduccional que consisteix en la unió de manera reversible d’una proteïna petita, anomenada Sumo (de l’anglès Small Ubiquitin-like MOdifier), a una proteïna diana. Aquesta unió comporta la modificació de les propietats de la proteïna diana canviant-ne la conformació, la localització subcel•lular, la capacitat d’interacció amb altres proteïnes o la capacitat d’unió al DNA (en el cas dels factors de transcripció), entre d’altres. En els insectes, l’estudi del procés de sumoilació s’havia centrat fins ara en l’holometàbol D. melanogaster, on s’ha vist que és imprescindible per a l’inici de la metamorfosi. En aquesta tesi doctoral s’ha descrit la funció d’aquest procés en el desenvolupament postembrionari d’un insecte molt més basal, B. germanica. Aquesta panerola té dos paràlegs Sumo, BgSumo1 i BgSumo3, mentre que D. melanogaster en té tan sols un, Smt3. Aquest fet permetia, doncs, estudiar l’evolució funcional de la sumoilació en els insectes, i com aquesta funció està distribuïda en animals amb dos proteïnes Sumo. Així, mitjançant la tècnica de l’RNA d’interferència in vivo, s’ha comprovat que la sumoilació és essencial per a la supervivència durant el desenvolupament postembrionari de B. germanica. A més, s’ha vist que el paràleg BgSumo1 és necessari per a que es doni correctament la muda imaginal, per a la transducció del senyal de la 20E durant aquesta muda i per a la proliferació de l’epiteli fol•licular de l’oòcit basal. D’altra banda, s’ha comprovat que diversos receptors nuclears que conformen la via de senyalització de la 20E, imprescindible per a l’inici de la metamorfosi, són capaços de sumoilar-se en condicions in vitro. La segona part del treball se centra en l’estudi funcional del factor de transcripció E93. Aquest, descrit prèviament en D. melanogaster com el responsable de la transmissió del senyal de la 20E en el procés de mort cel•lular programada durant la metamorfosi, s’ha comprovat en aquesta tesi que actua de regulador molt més general dels processos metamòrfics. Així, s’expressa fortament durant el període metamòrfic en els tres models estudiats (B. germanica, T. castaneum i D. melanogaster), i la seva absència bloqueja aquest procés. En l’hemimetàbol B. germanica, la manca de BgE93 durant el darrer estadi nimfal provoca la formació de nimfes supernumeràries, que mai assoleixen l’estadi adult. En l’holometàbol basal T. castaneum, per altra banda, l’absència de TcE93 impedeix la diferenciació adulta que es dóna durant la fase pupal i provoca la muda a un segon estadi pupal supernumerari. Finalment, en l’holometàbol modificat D. melanogaster també provoca un bloqueig general de la metamorfosi. A més, en aquests tres insectes E93 s’encarrega de reprimir l’expressió dels factors de transcripció Broad i Krüppel homolog-1, la presència dels quals impedeix la diferenciació adulta durant el darrer estadi juvenil dels insectes. Per tot això, aquest treball ha pogut descriure el factor de transcripció E93 com l’especificador adult dels insectes alats, pas essencial per avançar en el coneixement de la regulació de la metamorfosi i en l’estudi de l’aparició de la metamorfosi completa a partir d’insectes hemimetàbols.
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    Reproducción en cautividad y cultivo larvario de la corvina (Argyrosomus regius)
    (Universitat de Barcelona, 2013-10-14) Vallés Bueno, Roser; Estévez García, Alicia; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [spa] En esta tesis se ha estudiado la reproducción y el cultivo larvario de la corvina. En el primer capítulo se abordan los estudios realizados sobre reproducción y optimización de protocolos de inducción a la puesta mediante tratamientos hormonales para que la corvina (tanto de origen salvaje como de cultivo) se reproduzca en cautividad a fin de obtener huevos y larvas de buena calidad estudiándose además los parámetros que determinan la calidad de las puestas obtenidas. Por último se han comparado los resultados en cuanto a inducción y calidad de puesta de los reproductores salvajes y de cultivo. En la segunda parte se abordan aspectos relacionados con el cultivo larvario. Se han determinado diferentes parámetros que influyen en el crecimiento y la supervivencia larvaria, como la intensidad de luz y el fotoperiodo óptimos y la desinfección de las presas vivas y larvas con Ox-Aquaculture® (50% de peróxido de hidrógeno). Por otro lado también se ha estudiado el desarrollo del esqueleto de las larvas de corvina con el fin de determinar posibles deformaciones esqueléticas, la selección de presas por parte de las larvas mediante el marcaje de nauplios de Artemia con microesferas fluorescentes y los requerimientos nutricionales y el nivel adecuado de ácido docosahexanoico (DHA) en las presas vivas para obtener un mayor crecimiento y supervivencia de las larvas de corvina.
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    The role of dietary lipids and essential fatty acids in the processes of skeletogenesis and pigmentation in Senegalese sole (Solea senegalensis) larvae = Efecto de los lípidos y ácidos grasos esenciales de la dieta sobre el desarrollo esquelético y la pigmentación en larvas del lenguado senegalés (Solea senegalensis)
    (Universitat de Barcelona, 2013-07-25) Boglino, Anaïs; Gisbert Casas, Enric; Darias Caceres, María José; Navarro Álvarez, Isabel; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [spa]Las malformaciones esqueléticas y problemas pigmentarios son dos de los problemas más importantes que afectan actualmente a la producción masiva de juveniles de peces planos. Estas anomalías, que ocurren desde las etapas iniciales del desarrollo larvario, afectan su apariencia externa, disminuyen su precio final en el mercado y representan un importante cuello de botella para la acuicultura. Entre los factores implicados en la aparición de los citados desórdenes, la nutrición lipídica es uno de los parámetros más importantes afectando a la esqueletogénesis y a la pigmentación. Un desequilibrio en los niveles de lípidos y/o ácidos grasos esenciales (AGE) puede conducir a un desarrollo anormal del esquelético y despigmentación. El objetivo de la presente tesis doctoral investigó el efecto de los lípidos y AGE (particularmente el ácido araquidónico, ARA) administrados en la dieta, sobre la esqueletogénesis y pigmentación en larvas del lenguado senegalés (Solea senegalensis), especie de pez plano producido en la península Ibérica, con alto precio en el mercado. El efecto de diferentes productos comerciales con distintos perfiles de ácidos grasos (AG) usados comúnmente para enriquecer Artemia, fue evaluado sobre el crecimiento, la maduración del sistema digestivo, la deposición de lípidos en diversos tejidos objetivos, la osificación y la incidencia de deformaciones esqueléticas en larvas de lenguado senegalés, trabajos que fueron completados con el estudio de la regulación molecular de dichos procesos durante el proceso de metamorfosis. Los efectos de los lípidos oxidados en la dieta también fueron evaluados sobre el crecimiento larvario, la actividad de enzimas antioxidantes, la deposición intestinal de lípidos, la osificación y la incidencia de deformidades esqueléticas en el lenguado senegalés. Finalmente, los efectos del ARA de la dieta sobre el crecimiento, la osificación, la incidencia de malformaciones esqueléticas y los desórdenes pigmentarios fueron evaluados y relacionados con las proporciones de prostaglandinas PGE2 y PGE3. La ontogenia de la pigmentación de la piel del lado ocular fue estudiada a nivel morfológico y molecular con el fin de detectar posibles alteraciones de un perfil normal de desarrollo de la pigmentación, mientras que la aparición del fenotipo pseudo-albino inducido nutricionalmente por un exceso de ARA fue también caracterizada.
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    Analysis of Ly-6Chigh CD1lb+ monocytes generated in vitro iniflammatory animal models / Análisis de monocitos Ly-6Chigh CD11b+ generados in vitro en modelos animales de inflamación
    (Universitat de Barcelona, 2013-04-22) Barboza Prado Lopes, Erika; Celada Cotarelo, Antonio; Santamaria Babí, Luis F.; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [spa] Monocitos circulantes proporcionan una defensa contra las infecciones y también a enfermedades autoinmunes. Recientemente dos tipos de monocitos fueran identificaron en la sangre periférica de ratones. El monocito ¿residente¿ con fenotipo CD11b+CCR2lowLy-6ClowCX3CR1high, que migran a tejidos no lesionados y se diferencian en macrófagos residentes y células dendríticas (DC). En contraste, un subconjunto distinto conocido como monocitos ¿inflamatorios¿, con un fenotipo CD11b+CCR2highLy-6ChighCX3CR1low son células que migran al tejido infectado y en lo cual contribuye al desarrollo de la inflamación. Monocitos Ly-6Chigh, el objetivo de nuestro trabajo, representan un 2-5% de los monocitos del torrente sanguínea de los ratones. Dado que estas células son de difícil obtención y que la cantidad obtenida de la sangre de ratones es muy baja, nuestro grupo desarrolló un nuevo sistema para generar monocitos Ly-6Chigh in vitro a partir de médula ósea de ratón, con el objetivo de estudiar sus funciones in vivo en dos modelos animales de inflamación. Nuestro laboratorio ha optimizado dos modelos animales capaces de inducir inflamación local en ratones Balb/c, inmunocompetentes. En el primer modelo, 1-fluoro-2 ,4-dinitrobenceno (DNFB) se aplicó tópicamente en la oreja derecha para crear en la piel condiciones que inducen la migración de estas células para el sitio de la irritación (modelo DNFB). En este modelo de piel, la inflamación en la oreja fue calculada atreves del peso neto, donde el peso de la oreja izquierda es restado del peso de la oreja derecha después de 24h y 48h de la inyección intravenosa (iv) de los monocitos Ly-6ChighCD11b+ en los ratones. En el segundo modelo, la inflamación es inducida atreves de la aplicación de una inyección de Notexin en el tibial anterior (TA) de la pierna derecha del animal la cual induce una inflamación muscular (modelo Notexin). Finalmente en ambos modelos, monocitos Ly-6ChighCD11b+ generados in vitro pre-tratados in vitro con citocinas pro- o anti-inflamatoria (IFN-¿ o IL-4) o no tratados, fueran inyectados iv en la colas de los ratones. Por otra parte, expresión génica fue medida mediante PCR cuantitativa en tiempo real, la migración celular fue evaluada in vivo atreves de imágenes realizadas por el equipo de IVIS, estudios de citometría de flujo y ensayos de histología también fueran realizados para evaluar la función de las células Ly-6Chigh en el sitio de inflamación.
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    Comportamiento reproductivo y fisiología del lenguado senegalés, (Solea Senegalensis) en cautividad / Reproductive Behaviour and Physiology of Senegalese Sole, (Solea Senegalensis) Broodstock in Captivity
    (Universitat de Barcelona, 2013-02-14) Carazo Ortega, Ignacio; Duncan, Neil; Planas Vilarnau, Josep; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [spa] En el presente trabajo de tesis doctoral se presenta y describe por primera vez el comportamiento reproductivo del lenguado senegalés (Solea senegalensis) de origen salvaje mantenido en cautividad, trabajando con un total de 15 cortejos. El cortejo del lenguado senegalés se inicia mediante una serie de contactos entre machos y hembras, seguido de una serie de comportamientos de tipo competitivo observados exclusivamente en los machos. Posteriormente un macho centra su atención sobre una determinada hembra, apoyando su cabeza sobre la zona dorsal, la aleta caudal y la gónada de la hembra, hasta que ésta comienza a nadar, momento en el que el macho se sitúa debajo de ella. A continuación ambos individuos nadan de forma sincronizada hacia la superficie, y tras unos segundos comienzan a liberar los gametos. Los comportamientos considerados como más relevantes en el estudio del cortejo se han denominado: “apoyar la cabeza”, “temblor”, “seguir a”, “seguido por”, “separarse”, “quieto”, “nadar solo”, “quieto con acciones sobre el”. Además de la descripción del comportamiento reproductivo de los lenguados salvajes, en este trabajo se han estudiado otros grupos de peces: la primera generación de lenguados criados en cautividad G1, mezcla de G1 y salvajes (machos salvajes–hembras G1 y machos G1-hembras salvajes) y G1 sometidos a inducción hormonal a fin de estudiar la existencia o no de comportamientos similares a los descritos previamente de lenguados salvajes. Como resultado de dichos estudios se ha podido establecer por primera vez que el problema reproductivo de los lenguados G1 es de naturaleza comportamental y se ha descrito la ausencia de comportamiento reproductivo en los lenguados nacidos y criados en cautividad (G1). Se ha descrito la ausencia total de una serie de comportamientos imprescindibles para el cortejo del lenguado como “seguir a”, “seguido por”, la incitación de apoyar la cabeza y todos los pasos posteriores del cortejo. Sin embargo sí que se pudo observar y describir un comportamiento reproductivo normal en grupos mezcla de machos salvajes y hembras G1, con la descripción de 2 cortejos completos en este grupo tan solo 3 meses después de su formación, obteniendo un total de 30 ml de huevos flotantes con un 50% de fecundación, lo que a pesar de ser valores bajos, demuestra que con esta composición de individuos no hay disfunción reproductiva, lo que centra el problema en los machos G1. En los ensayos de inducción hormonal de lenguados G1, usando distintos tipos de hormonas, hormona liberadora de gonadotrofina (GnRH), gonadotrofina coriónica humana (HCG), y prostaglandina (PGF2α) se observó también una ausencia total de cortejo y/o de los comportamientos asociados, observándose incluso una menor actividad en los animales inducidos. Considerando el nulo efecto de las hormonas exógenas (GnRH, HCG y PGF2α), para inducir el comportamiento reproductivo normal bajo condiciones experimentales del presente estudio, se examinaron a continuación las posibles vías de comunicación química implicadas en el control del comportamiento reproductivo. Mediante el uso del electroolfatograma, se estudió el efecto de una serie de sustancias/aromas a la hora de inducir una respuesta en individuos juveniles de lenguado. Así se pudo observar que orina y heces produjeron un aumento estadísticamente significativo de respuesta mediante la cual los juveniles podían distinguir no sólo el sexo (P<0,05) sino la madurez gonadal (también con diferencias significativas P<0,05) de individuos conespecíficos. La señal detectada fue significativamente mas alta para heces y orina de machos maduros y hembras maduras que para machos inmaduros y hembras inmaduras. Por último se realizó un experimento con trucha ártica (Arctic char), a fin de estudiar el efecto de ciertas sustancias químicas exógenas introducidas en el agua sobre el reconocimiento conespecífico y el comportamiento, obteniendo diferencias significativas (P<0,001) en cuanto a la reacción que provocan esas sustancias. Así, se observaron cambios en la velocidad de natación, distancia recorrida y acercamiento al punto de inserción de la señal, para tratamientos con prostaglandinas (PGF2α y su análogo el D-Coprostenol) y fluidos ováricos (registros EthoVision). Se observó que los machos maduros, tras la introducción de fluidos ováricos, aumentaron su actividad en el área de la “nube” de los fluidos ováricos. En comparación se observó un efecto similar en animales inmaduros a la introducción de agua de un tanque de otros animales induciendo un aumento en actividad en el área del “nube” de agua de otros animales, pero no hubo reacción por parte de los individuos inmaduros (machos y hembras) a fluidos ováricos. El conjunto de ensayos realizados en la tesis, así como los resultados obtenidos, centran el problema reproductivo en una disfunción del comportamiento reproductivo en los machos G1. Bajo las condiciones de este estudio, el uso de hormonas exógenas GnRH, hCG y PGF2α, no indujo dicho comportamiento aunque sí se pudo constatar la existencia de una comunicación química conespecífica a través de la orina y las heces, lo que puede estar involucrado en el control del comportamiento reproductivo del lenguado como ha sido descrito en otras especies de peces. La identificación del tipo de control fisiológico del comportamiento reproductivo permitirá en el futuro poder solucionar la disfunción reproductiva o incluso inducir o controlar de dicho comportamiento mediante el uso de las sustancias químicas más adecuadas.
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    Bioaccumulation of persistent organic pollutants (POPs) and biomarkers of pollution in Mediterranean deep-sea organisms / Bioacumulación de contaminantes orgánicos persistentes (COPs) y biomarcadores en organismos del mar Mediterráneo profundo
    (Universitat de Barcelona, 2012-10-29) Koenig, Samuel; Solé i Rovira, Montserrat; Fernández Ramón, Pilar; Navarro Álvarez, Isabel; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [eng] The deep-sea has long been considered the last region one Earth to be untouched from anthropogenic disturbances. However, studies have shown that the deep-sea is not as pristine as once assumed and it has been suggested that it may actually act as a sink for persistent organic pollutants (POPs). POPs are ubiquitous in the environment and of particular concern due to their high persistence, toxicity, bioaccumulation potential and long-range transport. Although POPs have been detected in a range of deep-sea organisms from around the world, little is known on the potential impact anthropogenic contamination may have on deep-sea ecosystems. Thus, the present thesis aimed to investigate the bioaccumulation of POPs and potential adverse effects in deep-sea organisms resulting from exposure to these contaminants. To this end, a range of different contaminants, including legacy (e.g. polychlorinated biphenyls [PCBs], dichlorodiphenyltrichloroethane [DDTs], hexachlorocyclohexanes [HCHs]) and emergent (e.g. polybrominated diphenyl ethers [PBDEs]) POPs, as well as other contaminant classes such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), alkylphenols (APs) and mercury (Hg) were determined in different Mediterranean deep-sea organisms. Results showed that Mediterranean deep-sea organisms are potentially exposed to a wide range of contaminants, some of them potentially causing a risk for the deep-sea ecosystem as well as for human health. In this context, the present work presents one of the few studies and the first in the Mediterranean to simultaneously determine the bioaccumulation of legacy POPs and emergent PBDEs in deep-sea organisms. Moreover, the presence of APs in deep-sea fauna has not been previously investigated and this thesis thus provides novel information on the presence of these contaminants in remote marine environment. Also, Hg contamination could be of particular concern for deep-sea environments as levels appeared to increase with increasing habitat depth of the analyzed species. Furthermore, almost all species, including the commercially exploited fish Mora moro and the highly valuable red shrimp Aristeus antennatus, exhibited Hg levels exceeding the recommended consumption value of 0.5 μg/g wet weight and thus potentially pose a risk for human health. In addition to chemical analyses, biomarkers of pollution including enzymatic activities and gene expression profiles were used to determine the potential negative effects contaminant exposure may have on deep-sea biota. The biomarkers applied include enzymes involved in the xenobiotic metabolism such as the cytochrome P450 enzymes (CYPs), carboxylesterase (CbE) and glutathione-S-transferase (GST) as well as antioxidant responses such as catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPX), glutathione reductase (GR) and superoxide dismutase (SOD). The present work has shown that despite the lack of seasonal fluctuations of abiotic factors such as temperature and salinity in the Mediterranean deep-sea, organisms exhibit significant seasonal variability in enzymatic responses related to reproductive processes and food availability. Additional findings of the present work include the differential accumulation of POPs among fish species and compared to the crustacean Aristeus antennatus. Apart from factors such as habitat and feeding strategies, results indicated that differential CYP-mediated xenobiotic metabolism capacities between fish and crustacea may influence the variations in bioaccumulation patterns of POPs such as PCBs. Furthermore, novel biomarkers such as the gene expression of vitellogenin as indicator of endocrine disruption in male fish was applied for the first time to a deep-sea fish species, namely Alepocephalus rostratus. Furthermore, a major objective of this work was to investigate the particular case of submarine canyons, which are thought to act as natural conduits for particles and associated contaminants from surface waters to the deep ocean. In this sense, the present study showed that deep-sea organisms dwelling within the head of Blanes canyon, NW Mediterranean, might be particularly at risk from experiencing detrimental effects from exposure to anthropogenic pollutants.
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    Estudi de la regulació transcripcional del gen de CD69
    (Universitat de Barcelona, 2010-04-29) Vàzquez Prat, Berta N.; Lauzurica Gómez, Pilar; Palacios, Luis; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [cat] CD69 és una lectina tipus C amb orientació tipus II, que participa en la migració de limfòcits i la secreció de citocines. CD69 s'expressa a la gran majoria de leucòcits durant processos infecciosos, autoimmunitaris i neoplàsics, i s'utilitza àmpliament com a marcador de l'activació del sistema immunitari. El seu targeting amb anticossos monoclonals ha resultat útil en el tractament de malalties en diferents models animals i, per tant, per esbrinar quins són els mecanismes que controlen la seva expressió a la superfície cel•lular és molt important. L’expressió de CD69 és induïble i està fortament controlada a nivell transcripcional. Després de processos d’activació, els transcrits de CD69 es detecten als 30-60 minuts i la proteïna a les 4-6 hores. La present tesi ha estudiat quins són els elements genètics necessaris per a una correcta expressió temporal i espaial de CD69 in vivo. L’anàlisi de la seqüència de l’ADN en una regió 45Kb per sobre del gen va rebel•lar una conservació evolutiva del promotor i de quatre seqüències no codificants que van ser anomenats CNS1, CNS2, CNS3 i CNS4 (CNS, Conserved Non coding Sequence). Mitjançant experiments de digestió amb DNasa i d’immunoprecipitació de la cromatina, es va veure que aquests CNS eren regions obertes de cromatina amb modificacions epigenètiques específiques. A més, en assajos de luciferasa en cèl•lules T, es va veure que els elements CNS2 i CNS4 mostraven una activitat enhancer constitutiva i induïble. La generació de ratolins transgènics amb el reporter hCD2 va permetre analitzar la seva funció in vivo. El promotor conferia una expressió regulada durant la selecció positiva dels timòcits, però no podia donar suport a una expressió regulada en limfòcits madurs. La inclusió de CNS1 i CNS2 va causar la supressió de l'expressió del reporter i l'addició de CNS3 i CNS4 va donar lloc a una expressió regulada a les cèl•lules T, però no a les cèl•lules B. Vam concloure que CNS1-4 són elements reguladors importants que interactuen tant positivament com negativament amb el promotor de CD69 i que contribueixen de manera diferent a l'expressió CD69 a les cèl•lules T i B. D’altra banda, l’anàlisi in silico de regions intragèniques del gen de CD69 va revel.lar una estructura de la cromatina específica entre les seqüències codificants I i II (Intró I) que estava associada a nucleosomes posicionats. A més, en aquesta regió del locus CD69 humà es va identificar un lloc nou d’hipersensibilitat que era induïble per estimulació. Una anàlisi en el locus murí va rebel•lar una regió similar d’hipersensibilitat que sembla implicar almenys les primeres 2Kb de l'Intró I. Pel que fa a l’estructura de la cromatina, en timòcits negatius per CD69, aquesta regió intrònica mostrava nivells baixos i intermedis de l'acetilació i dimetilació de la lisina 4 i de la histona H3 respectivament. L’expressió de CD69 en aquest mateix tipus cel•lular durant la selecció positiva es va associar amb una inducció clara de l'acetilació de la histona H3 a l’Intró I. Curiosament, els limfòcits T perifèrics presentaven alts nivells d'aquestes marques de forma independent a l’expressió CD69. Per tant, l'Intró I pot jugar un paper crucial en el control de l'expressió del gen de CD69. Amb aquesta tesi hem observat que l'epigenètica i els elements distals d’ADN són importants la regulació de l’expressió de CD69, s'han ampliat considerablement els coneixements sobre els possibles mecanismes, que fins ara s'havia focalitzat només en el promotor, i proposa una nova base per a futurs estudis.
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    Caracterització dels factors de transcripció E74 i Seven Up en el desenvolupament de l’insecte hemimetàbol Blattella germanica (L.) (Dictyoptera, Blattellidae)
    (Universitat de Barcelona, 2011-10-26) Borràs Castells, Ferran; Martín Casacuberta, David; Bellés, Xavier, 1952-; Navarro Álvarez, Isabel; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [cat] El desenvolupament post-embrionàri dels insectes està controlat per dos hormones, les esteroidals i l’hormona juvenil (HJ). La 20-hidroxiecdisona (20E), és la principal hormona esteroidal dels insectes, indueix i controla el procés de la muda. En canvi, l’HJ determina la naturalesa d’aquesta muda. En presencia d’HJ, el pic de 20E produeix una muda entre estadis juvenils. En canvi, quan desapareix l’HJ, la 20E indueix una muda a l’estadi adult. A nivell molecular, la 20E actua mitjançant la unió a un heterodímer format per dos membres de la família dels receptors nuclears, el receptor d'ecdisona (EcR) i ultraespiracle (USP). El receptor activat inicia una cascada gènica de resposta a la 20E coneguda com a model d’Ashburner. Els gens activats per la 20E són principalment receptors nuclears, com ara E75, HR3, HR4 i Ftz-F1 i factors de transcripció, E74 o BR-C. Aquest via de senyalització ha estat àmpliament estudiada en insectes holometàbols com D.melanogaster, pel contrari, la caracterització dels mecanismes moleculars d'acció dels ecdisteroides en els insectes hemimetàbols, o de desenvolupament directe, és pràcticament inexistent. La caracterització de la funció i mecanismes d’acció d’aquestes hormones en insectes hemimetàbols permetrà entendre els canvis que s’han produït en aquestes vies que han permès l’evolució fins a una metamorfosi completa. La panerola Blattella germanica s'utilitza com a model per estudiar el desenvolupament, hemimetàbol. Prèviament, i amb l'objectiu d'estudiar la cascada gènica de resposta a la 20E a B. germanica, s'han clonat i caracteritzat els dos membres del receptor de la 20E en aquest insecte (BgEcR-A i BgRXR) i els receptors nuclears BgE75, BgHR3, BgHR4 i BgFTZ-F1 i el factor de transcripció Br-C. Gràcies al silenciament de l'expressió gènica mitjançant RNAi in vivo s'han pogut estudiar les funcions d'aquests gens, i s'ha demostrat l’existència d’un eix gènic que regula els processos controlats per la 20E. En la present tesi doctoral s’ha clonat i caracteritzat l’últim gens primerenc que manca a B.germanica, el factor de transcripció E74. A més, també s’ha clonat i caracteritzat Seven Up, un receptor nuclear que regula la via de senyalització de la 20E en insectes holometàbols. Així, s’ha clonat dos isoformes d’E74 anomenades BgE74A i BgE74B i s’ha demostrat que són necessàries per tal que es produeixi correctament l’ècdisi. La interferència d’aquest factor durant la darrera fase nimfal produeix problemes greus en el desplegament de les ales i tegmines, en la integritat de les quetes i en les estructures d’adhesió i afecta el procés de pigmentació. L’enzim dopa decarboxilasa (BgDdc) està implicat en pigmentació i la seva interferència durant la sisena fase nimfal fa que emergeixin adults amb pigmentació més clara. BgE74 és necessari perquè BgDdc s’expressi correctament. S’han clonat dos isoformes del receptor nuclear Seven up: BgSvpA i BgSvpB. Les seves funcions no són redundants. BgSvpB regula la síntesi d’HJ en els corpora allata durant l’estadi adult de B.germanica a traves de la regulació de dos gens claus de la via, BgHMG-S i BgHMG-R. A més, BgSvpB és necessari per al desenvolupament dels corpora allata durant la darrera fase nimfal. La interferència del receptor nuclear produeix una clara disminució en la divisió cel•lular dels corpora allata durant la darrera fase nimfal. Aquestes dues funcions de BgSvpB s’ha demostrat que són independents.
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    Respostes adaptatives sanguínies i musculars en condicions d’arribada limitada d’oxigen
    (Universitat de Barcelona, 2010-06-28) Esteva i Gras, Santiago; Pagés, Teresa; Viscor Carrasco, Ginés; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [cat] Un programa de quatre setmanes d'exposició intermitent a hipòxia hipobàrica (HHI) de quatre hores per sessió, s'ha demostrat com un estímul eficaç per induir hematopoesi en rata, influir de manera variable en l'efecte angiogènic de diversos músculs (miocardi, tibialis anterior i diafragma) i preservar la pèrdua de massa corporal. Quatre grups experimentals van ser estudiats: hipòxic, Post-hipòxic 20 dies, Post-hipòxic 40 dies i els seus corresponents Controls, els quals s’uniren en un sol grup en no diferir entre si. Degut a l’augment de massa eritrocitària, seria d’esperar un increment de la viscositat de la sang. Tot i que s’observà una tendència coherent, les propietats hemoreològiques no van ser substancialment alterades, quan es van comparar els quatre grups entre si. Es proposen certs mecanismes compensatoris com serien el descens de la viscositat del plasma i possibles canvis microreològics eritrocítics (deformació i agregació). Malgrat l'increment del volum d'eritròcits i hemoglobina, els índexs indicadors de transport d'oxigen van ser similars per als grups experimentals. Es van estudiar paràmetres histoquímics-morfomètrics (tipus de fibra, capil.larització, densitat de fibres musculars, etc.), bioquímics (enzim lactat deshidrogenasa, enzim citrat sintasa, mioglobina i proteïnes totals) i indicadors d'estrès oxidatiu (enzims CAT i SOD, i TBARS) per a cada un dels músculs a dalt esmentats. Per contrastar els resultats obtinguts després d'aplicar el protocol HHI amb unes condicions d’hipoxèmia sostinguda, es va dissenyar un procediment d’anemització que provoqués també una limitació en el subministrament d'oxigen als teixits. Es va dissenyar aquest protocol amb l'objectiu de no sotmetre els animals als efectes deleteris que indueix la hipòxia hipobàrica crònica. S’estudiaren paràmetres histoquímics (tipus de fibra, capil.larització, densitat de fibres musculars, etc.) i bioquímics dels músculs soleus i extensor digitorum longus. Una situació d'hipòxia provoca un estat d'estrès en la majoria d'animals que la pateixen. Per tal d’afrontar aquesta baixa disponibilitat d'oxigen, l'organisme desenvolupa respostes compensatòries per fer front a aquesta nova situació. D’aquesta manera, és capaç de dur a terme ajustaments fisiològics i morfològics per tal de mantenir un mínim nivell de metabolisme aeròbic durant aquestes condicions de transport limitat d'oxigen als teixits. Aquests ajustaments segueixen el principi de simmorfosi, mitjançant el qual la formació d'elements estructurals en els organismes animals s'orienta a aconseguir una reestructuració equilibrada amb l'objectiu d'adaptar-se a les noves situacions, però mai sense excedir els requeriments funcionals necessaris. En els nostres estudis aquest principi significaria que, les respostes perifèriques (hemàtiques i reològiques) i centrals (ventilació i control cardíac) induïbles per una situació hipòxica, han estat acompanyades d'uns ajustaments en el bescanvi de gasos i en la capacitat oxidativa, especialment en múscul esquelètic i miocardi. Després de dur a terme els nostres protocols HHI i d’anemització podem concloure que, els reajustaments fisiològics i morfològics desencadenats en les dues condicions, poden ser utilitzats com a procediments que permetin orientar aquestes respostes adaptatives cap a canvis transitoris o permanents. Tots aquests canvis fisiològics tindrien múltiples aplicacions en medicina de muntanya, de l'esport i en d’altres futures aplicacions biomèdiques.
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    Nous mediadors de la resposta T efectora en la malaltia inflamatòria intestinal
    (Universitat de Barcelona, 2010-09-21) Veny Alvarez-Ossorio, Marisol; Salas Martínez, Azucena; Lloberas Calvo, Jorge; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [cat] La malaltia de Crohn és una malaltia inflamatòria intestinal de base immunitària. L’etiologia de la malaltia és desconeguda, encara que en general s’admet la següent definició: la malaltia és conseqüència d’una desregulació de la resposta immunitària en front als antígens comuns de la flora bacteriana intestinal en individus genèticament susceptibles. Un component important de la desregulació immunitària es la hiperactivació dels limfòcits T que es dóna en aquesta i altres malalties de tipus autoimmunitari, i en les que tradicionalment s’ha atribuït una major presència i producció de citocines per part de la població limfocitària Th1 en el teixit inflamat. Recentment, amb la descripció de la citocina IL-23 i la població Th17 se ha posat en dubte el paper principal de la població Th1 en les malalties inflamatòries de base immunitària. De fet, en algunes d’aquestes malalties s’ha descrit un augment de las cèl•lules Th17 així com de les citocines produïdes per aquesta població. L’objectiu d’aquesta tesi ha sigut caracteritzar el paper relatiu de les poblacions Th1 i Th17 en la mucosa intestinal inflamada i en la circulació perifèrica de pacients amb malaltia de Crohn activa o en remissió així com avaluar el paper i l’evolució d’aquestes poblacions limfocitàries en els estadis inicials (primers brots de la malaltia) i avançats de la malaltia. En aquest estudi observem que els períodes d’activitat inflamatòria en la malaltia de Crohn s’associen a una resposta sistèmica exacerbada de la població Th17, essent la producció de IL-17 en sobrenedant del cultiu de sang total, el percentatge de limfòcits CD4+IL-17+ i la producció de IL-17 per part d’aquestes cèl•lules més elevada que en els pacients amb malaltia inactiva i que en els controls sans. Paral•lelament hem descrit que la població Th1 circulant no presenta durant un brot d’activitat un augment tan generalitzat com la població Th17, sinó que només observem un augment en el percentatge de limfòcits CD4+IFN-γ+ circulants i en els dobles productors de IL-17 y IFN-γ. Els pacients que denominem debut (pateixen el primer brot de la malaltia) no presenten a nivell sistèmic un augment de la resposta Th17 ni Th1. A diferència del que observem en circulació perifèrica, en la mucosa intestinal inflamada trobem un augment dels trànscrits de les citocines característiques de la població Th17, tant en els pacients debut com en els que es troben en un estat més avançat de la malaltia. A més, en la mucosa inflamada d’ambdós grups de pacients trobem una major infiltració de cèl•lules IL-17+. A partir d’aquests resultats hipotetitzem un model per a la fisiopatologia de la malaltia de Crohn en el que la generació de limfòcits Th17 memòria podrien estar implicats en la cronicitat i recurrència de la malaltia. Així en les primeres fases de la malaltia només detectem un augment d’aquesta població en la mucosa intestinal, com seria d’esperar d’una resposta immunitària local. A conseqüència d’aquesta es generarà una població limfocitària de memòria immunitària que només detectem en circulació en aquells malalts que es troben ja en estadis més crònics de la malaltia. Amb aquesta hipòtesi podem explicar mitjançant mecanismes immunitaris diferents el fet que, en general, la malaltia de Crohn no es manifesta fins la segona o tercera dècada de vida d’un individu, mentre que un cop s’ha manifestat, la recurrència d’activitat inflamatòria és molt més freqüent (degut a la participació dels limfòcits memòria).
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    Paper de l’apoptosi del neutròfil en el procés inflamatori associat a la síndrome d’isquèmia/reperfusió intestinal
    (Universitat de Barcelona, 2010-07-13) Pérez Ladaga, Albert; Sola Martínez, Anna; Palacios, Luis; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [cat] La isquèmia/reperfusió (IR) intestinal és una patologia clínica amb una elevada mortalitat del 70% que no ha disminuït durant dècades. La IR intestinal succeeix quan hi ha una disminució o una reducció total del flux sanguini cap a l’intestí, seguida pel restabliment d’aquest flux o reperfusió. Aquesta situació pot succeir per diferents causes, entre elles per trombosi, aneurismes o diverses intervencions quirúrgiques, essent la més característica el transplantament intestinal. El procés d’isquèmia/reperfusió provoca alteracions en el metabolisme cel•lular, entre elles el pas de metabolisme aeròbic a anaeròbic i la conseqüent formació de radicals lliures de l’oxigen (ROS). A més, en els neutròfils, s’ha descrit que una IR provoca un retard en la seva mort cel•lular programada o apoptosi, tot i que en el cas concret de la IR intestinal aquesta situació no ha estat descrita. Una correcta apoptosi dels neutròfisl permet que el seu contingut tòxic intracel•lular no provoqui danys en els teixits circumdants, doncs aquestes restes són fagocitades pels macròfags, comportant una millora de la inflamació. Un retard en l’apoptosi condueix a un augment dels ROS y a la incorrecta resolució de la inflamació degut a l’alteració dels mecanismes fagocítics. L’objectiu del nostre estudi és aconseguir una millora o reducció de la inflamació associada a la IR intestinal mitjançant la modulació del retard de l’apoptosi del neutròfil. Per a aquest fi s’han realitzat experiments en models animals de rata (soques Sprague Dowley i Brown Norway) a les que se’ls hi ha realitzat una IR intestinal mitjançant el clampatge de l’artèria mesentèrica. Per a la modulació de l’apoptosi dels neutròfils es va administrar intravenosament Escherichia coli morta i opsonitzada. El mecanisme apoptòtic dels neutròfils s’ha estudiat amb un model anòxic in vitro amb la línia cel•lular MPRO clon 2.1. Aquesta línia cel•lular és capaç de diferenciar-se a neutròfils madurs en presència de factor de creixement (GM-CSF) i àcid retinòic. Els resultats obtinguts en aquest treball demostren que l’apoptosi dels neutròfils es troba retardada després d’una IR intestinal, i que la modulació d’aquesta apoptosi és capaç de millorar el dany associat. La disminució de l’oxigen provoca l’estabilització del Factor Induïble per la Hipòxia (HIF) en els neutròfils, el que porta a una disminució de la via de senyalització WNT i del seu gen diana 24p3, provocant el retard en l’apoptosi d’aquestes cèl•lules.
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    Comunicación química intraespecífica de Coroebus spp. (Coleoptera: Buprestidae) y Dociostaurus maroccanus (Orthoptera: Acrididae), dos insectos plaga de la Península Ibérica
    (Universitat de Barcelona, 2011-06-10) Fürstenau, Benjamin; Guerrero Pérez, Ángel; Rosell Pellisé, Glòria; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [eng] The Chemical Ecology of four insect pests was investigated in this work. Eavesdropping of their intraspecific communication by means of pheromones or other volatile organic compounds provide important details that could be used to control them in a environmentally-friendly way. With the aim to find possible pheromones of three pest species of the Iberian Peninsula, analytical studies of the emitted volatiles were accomplished. In behavioral and electrophysiological bioassays the activity of the identified compounds was determined, and additionally, field trapping experiments were initiated. The two jewel beetles, Coreobus undatus and C. florentinus (Coleoptera: Buprestidae), represent serious threats to the cork oak, Quercus suber, causing severe damage to the cork, exclusively produced by this endemic tree. Further pest species investigated include the Moroccan locust, Dociostaurus maroccanus, (Orthoptera: Acrididae). This polyphagous pest of crops and pastures causes high economic damage in many countries of the Mediterranean Basin. In addition, this work filled a knowledge gap of the desert locust, Schistocerca gregaria (Orthoptera: Acrididae), one of the most destructive crop pests in Africa and Asia, concerning the maturation response of gregarious nymphs to the presence of pheromone producing conspecific mature adults. Altogether, this study provides the basis for following research and may be helpful to curtail the reproduction and spread of these pests.
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    Mecanismos de protección del precondicionamiento isquémico en el trasplante hepático de injertos esteatósicos
    (Universitat de Barcelona, 2005-09-21) Carrasco Chaumel, Esther; Peralta Uroz, Carmen; Roselló Catafau, Juan; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [spa] Actualmente la principal limitación del trasplante hepático es la falta de donantes. Para suplir la carencia de órganos en muchas ocasiones se recurre al trasplante de órganos que no son óptimos para este fin, los denominados hígados subóptimos. Entre estos injertos destacan, por su prevalencia, los hígados esteatósicos. Los hígados esteatósicos son más susceptibles a la lesión de isquemia/reperfusión (I/R) asociada al trasplante hepático que los hígados no grasos, y por ello presentan un mayor riesgo de disfunción tras ser trasplantados. Estudios llevados a cabo en modelos de isquemia normotérmica señalan hacia una mayor alteración en la microcirculación hepática, un aumento en la acumulación de neutrófilos, una mayor liberación de mediadores inflamatorios o una mayor lesión por estrés oxidativo como posibles causas de esta mayor vulnerabilidad a la lesión de I/R. El Precondicionamiento (PC) isquémico, una estrategia quirúrgica basada en la aplicación de breves periodos de isquemia-reperfusión antes de someter al órgano a una I/R prolongada, ha resultado eficaz en la protección de los hígados grasos frente a la lesión de I/R en modelos de isquemia normotérmica, donde se sugiere que la preservación de los niveles de ATP ejercida por el PC isquémico tendría un papel determinante en la protección del PC isquémico en este tipo de hígados. Diversos autores sugieren que el NO y la AMPK están implicados en la protección del PC isquémico frente a la lesión de I/R en modelos experimentales de isquemia normotérmica. Sobre estas bases, en esta tesis se plantearon los siguientes objetivos: (1) estudiar si el PC isquémico, modulando los mecanismos implicados en la mayor vulnerabilidad de los hígados grasos a la lesión de I/R, protege frente a la lesión hepática y pulmonar asociada al trasplante de hígados grasos. Así como la evaluación de la implicación del NO en los efectos protectores del PC isquémico; (2) evaluar el papel de la AMPK y el NO en los efectos del PC isquémico en el metabolismo energético de los hígados grasos sometidos a trasplante. En las condiciones evaluadas en la presente tesis las alteraciones en la microcirculación, la acumulación de neutrófilos o la producción de TNF-α no parecen ser los mecanismos responsables de la mayor susceptibilidad de los hígados grasos a la lesión de I/R; por contra, el estrés oxidativo tiene un papel fundamental en la mayor susceptibilidad que presentan este tipo de hígados a la lesión de I/R asociada al trasplante de hígado. El PC isquémico protegió a los hígados esteatósicos frente a la lesión de I/R asociada al trasplante hepático. El PC isquémico, modulando el sistema xantina/XOD, redujo la lesión hepática y pulmonar asociadas al trasplante de injertos esteatósicos. El NO está implicado en la protección del PC isquémico sobre la lesión hepática y pulmonar asociada al trasplante de hígados esteatósicos. Este mediador vasoactivo al modular el sistema xantina/XOD y los efectos nocivos de los RLO, protegió frente a los desórdenes locales y sistémicos asociados al trasplante hepático. La síntesis de NO durante el PC isquémico es inducida por la activación de la AMPK. Estrategias farmacológicas basadas en la administración de activadores de la AMPK o donadores de NO simulan los efectos beneficiosos del PC isquémico sobre la lesión de I/R asociada al trasplante de injertos no esteatósicos. Si bien los activadores de la AMPK son también beneficiosos en el caso de los injertos esteatósicos, los donadores de NO resultaron ineficaces en este tipo de injertos. En estas condiciones, el NO se combinó con el exceso de RLO presentes en este tipo de injertos generando peroxinitritro, agravando aún más la vulnerabilidad de este tipo de hígados a la lesión de I/R.
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    Efecto de la dieta sobre los niveles plasmáticos de insulina y glucagon en trucha arco iris ("Oncorhynchus mykiss") y dorada ("Sparus aurata") y caracterización del transportador de glucosa de dorada
    (Universitat de Barcelona, 2005-12-22) Rojas Meléndez, Pablo César; Navarro Álvarez, Isabel; Gutiérrez Fruitós, Joaquín; Universitat de Barcelona. Departament de Fisiologia (Biologia)
    [spa] Se ha analizado el efecto de la composición de aminoácidos y el origen de la fuente de proteínas en las dietas sobre los niveles plasmáticos de insulina y glucagón en trucha arco iris y dorada. Tanto en trucha arco iris como en dorada, la alimentación con dietas basadas en los perfiles de aminoácidos esenciales de músculo determinaron parámetros de crecimiento de los animales muy próximos a peces que fueron alimentados con dietas diseñadas a partir del perfil de aminoácidos esenciales de la composición corporal. Independientemente de los perfiles de aminoácidos esenciales de las dietas (corporal o músculo), la variación del balance entre aminoácidos esenciales y no esenciales en la dieta (por el incremento del ácido glutámico), no afecto al crecimiento ni en trucha arco iris ni en dorada. En ambas especies, los niveles plasmáticos postprandiales de glucosa e insulina no presentaron variaciones en función del perfil de aminoácidos esenciales de la dieta, sin embargo, las dietas suplementadas con el ácido glutámico tuvieron un efecto estimulador menor en la secreción postprandial de la insulina, y que no alteraron los distintos parámetros de caracterización de los receptores de insulina en el músculo blanco. Los niveles de glucagón son más elevados en dorada que en trucha arco iris. La respuesta postprandial del glucagón a las dietas con diferentes perfiles y contenido de aminoácidos es distinta entre ambas especies. En trucha arco iris, la dieta con el perfil de aminoácidos esencial corporal posee un efecto secretor mayor sobre el glucagón postprandial que las dietas del perfil del músculo. Mientras en dorada, el perfil de aminoácidos esenciales de la dieta produce cambios menores en la secreción del glucagón a las 6 horas del postprandial y con un perfil inverso al de la trucha. En trucha arco iris, la similitud en los parámetros de crecimiento obtenidos con la dieta control y las de sustitución proteína animal por proteína vegetal nos indican que en nuestras condiciones de cultivo, se puede realizar un nivel de sustitución entre 50 y el 75 %. En la dorada, en nuestras condiciones experimentales de cultivo, los parámetros de crecimiento sugieren una adaptación menor que la trucha a la sustitución de proteína animal por proteína vegetal. En dorada, independientemente de la dieta suministrada, el tratamiento intraperitoneal con arginina estimuló la secreción de glucagón en mayor medida que la insulina, con un efecto final hiperglucémico, sin afectar los niveles circulantes de IGF-I. La dosis administrada de glucosa no alteró los niveles plasmáticos de dichas hormonas. En dorada, se ha obtenido un fragmento de ADN de 636 pb, que ha demostrado la existencia de un transportador de glucosa GLUT4 similar al descrito en otros peces, al que se ha denominado como saGLUT, y que se expresa en diversos tejidos principalmente en el músculo esquelético. En el músculo rojo de dorada se ha demostrado que la insulina aumenta los niveles de proteína del saGLUT. Mientras que en el músculo blanco, no se ha podido observar directamente ningún efecto de la insulina sobre el saGLUT. No obstante, la respuesta del saGLUT en el músculo blanco al tratamiento con glucosa y arginina sugiere la existencia de mecanismos de regulación de dicho transportador que necesitan de mayor estudio.