La microbiota comensal del intestino se considera un factor clave en la homeostasis gastrointestinal. Las alteraciones funcionales gastrointestinales (síndrome del intestino irritable, SII) y las enfermedades inflamatorias intestinales (EII) se han relacionado con alteraciones de la microbiota comensal (disbiosis). Estos pacientes muestran una activación inmune local anormal, con respuestas motoras y sensoriales alteradas, que en el SII se traducen en estados de hipersensibilidad visceral. El papel causal de la microbiota no se conoce con exactitud, pero la presencia de disbiosis y los efectos positivos asociados al tratamiento con antibióticos o ciertos probióticos sugieren un papel destacado. Este trabajo explora la importancia de la microbiota intestinal modulando los sistemas sensoriales intestinales relacionados con el dolor visceral y sus efectos en respuestas nociceptivas viscerales. Para ello, se ha trabajado con ratas y ratones en los cuales se ha inducido un estado real (cambios adaptativos espontáneos, cambios inducidos por tratamiento con antibióticos) o simulado (estimulación directa de sistemas de interacción hospedador-microbiota) de disbiosis cólica. La microbiota (luminal y adherida al epitelio) se caracterizó usando hibridación in situ con sondas fluorescentes (FISH) y qPCR. La respuesta inmune local y los mecanismos de interacción hospedador-microbiota se valoraron determinando cambios en la expresión génica (RT-qPCR) de citoquinas, péptidos antimicrobianos, integrinas y receptores de tipo Toll (TLR), la producción de IgA secretora, alteraciones histopatológicas y el estado de la barrera de moco. Simultáneamente, se evaluaron cambios en la expresión de marcadores sensoriales. La sensibilidad visceral se valoró mediante el test de Writhing o la administración intracólica de capsaicina. La disbiosis cólica inducida por antibióticos, pero no la observada durante un proceso de adaptación espontánea al ambiente, se asoció a un estado de activación inmune local caracterizado por una regulación selectiva (tanto al alza como a la baja) de citoquinas pro-inflamatorias y de marcadores de interacción hospedador-microbiota y por cambios en los niveles luminales de IgA. Respuestas similares se observaron cuando se simuló al simular un estado de disbiosis mediante la estimulación local del TLR4 (lipopolisacárido) o del TLR7 (imiquimod). En ningún caso se observaron signos macroscópicos o microscópicos de colitis. Tanto en la rata como en el ratón, los estados de disbiosis cólica, real o simulada, se asociaron a una modulación local de la expresión de marcadores sensoriales (sistemas endocanabinoide, serotonérgico, opioide y vaniloide). Se observaron tanto regulaciones al alza como a la baja (RT-qPCR/inmunohistoquímica) dependiendo del modelo de disbiosis y del marcador sensorial considerado. Estos cambios moleculares se tradujeron en cambios funcionales relacionados con respuestas nociceptivas viscerales. Así, en ratones con disbiosis cólica inducida con antibióticos, las repuestas de dolor visceral determinadas con el test de Writhing o tras la administración intracólica de capsaicina mostraron una atenuación significativa con respecto a las observadas en animales control, sugiriendo un estado de hipoalgesia. Estos animales mostraron además una contractilidad cólica alterada (baño de órganos), indicativa de un estado de hipermotilidad. Estos resultados muestran que en estados de disbiosis intestinal se produce una activación inmune local, dirigida, probablemente, a la restauración de la composición de la microbiota. Se observa que la microbiota es capaz de modular la actividad de los sistemas sensoriales intestinales, generando cambios funcionales que se traducen, en las condiciones experimentales presentes, en una modificación de las respuestas de dolor visceral compatible con un estado de tipo analgésico. Mecanismos similares podrían explicar los efectos beneficiosos asociados al tratamiento con antibióticos o al uso de probióticos observados en pacientes con SII o EII. Estudios posteriores deberían centrarse en la caracterización de los grupos bacterianos específicamente responsables de estos efectos. Estos resultados muestran la importancia de la microbiota como factor patogénico en las alteraciones gastrointestinales y su interés como aproximación terapéutica para las mismas. / Gut commensal microbiota (GCM) is a key component of gastrointestinal homeostasis. Functional gastrointestinal disorders (mainly irritable bowel syndrome, IBS) and inflammatory bowel diseases (IBD) have been related to states of altered GCM (dysbiosis). Simultaneously, IBS and IBD patients show local states of abnormal immune activation with altered motor and sensory responses. In particular, in IBS patients sensory alterations lead to characteristic states of visceral hypersensitivity. The exact causal role of GCM remains unclear, but the presence of dysbiosis and the positive effects of antibiotics and some probiotics suggest a key role for the microbiota. The present work explores the potential role of gut microbiota affecting visceral pain-related sensory systems within the gut and the effects on nociceptive responses. For this purpose, states of real (spontaneous adaptive microbial changes, antibiotic treatment-derived microbial changes) or simulated (direct stimulation of host-bacterial interaction systems) colonic dysbiosis were generated in rats and mice. Colonic microbiota (luminal and wall-adhered) was characterized by fluorescent in situ hybridization (FISH) and qPCR. The immune status of the colon and bacterial-host interactions were determined assessing the expression (RT-qPCR) of pro- and anti-inflammatory cytokines; antimicrobial peptides, integrins and Toll-like receptors (TLRs), the production of secretory IgA (s-IgA), the presence of histopathological alterations and the state of the mucous barrier. Simultaneously, changes in sensory related markers were also assessed. Changes in viscerosensitivity were determined in conscious mice using the Writhing test or following the intracolonic administration of capsaicin. Overall, antibiotics-induced alterations of the GCM, but not spontaneous changes associated to environmental adaptation, generated a state of local immune activation within the colon. This state was characterized by selective up- and down-regulation of pro- and anti-inflammatory cytokines and host-bacterial interaction markers and changes in the amounts of s-IgA. Similar immune response was observed when a dysbiotic state was simulated in rats by the direct stimulation of colonic TLR4 with bacterial lipopolysaccharides (LPS) or TLR7 with the selective agonist imiquimod. Although these changes, and regardless the model considered, no macroscopical or microscopical signs of colonic inflammation were detected. In both, mice and rats, real or simulated colonic dysbiotic states were also associated to a local modulation of sensory-related markers (endocannabinoid, serotonergic, opioid and vanilloid systems), with specific treatment-related up- and down-regulatory responses (RT- qPCR and immunohistochemistry). These variations at the molecular level translated in functional changes as it relates to visceral pain-related responses. In mice with antibiotic-induced dysbiosis, visceral pain responses assessed using the Writhing test or the intracolonic administration of capsaicin were significantly attenuated when compared to non-dysbiotic animals; thus suggesting a hypoalgesic state. Moreover, colonic contractility assessed in vitro (organ bath) was also altered in dysbiotic mice, indicating a state of increased colonic motility. Generally, results obtained show that during states of dysbiosis of the GCM there is a complex host response that implies a local immune activation, probably directed towards the reshaping of the microbiota. Data obtained shows that the microbiota is able to influence gut sensory systems and that these changes translate at a functional level in the modulation of visceral pain, eliciting, at least in the present experimental conditions, analgesic-like responses. Similar underlying mechanisms might be responsible for the beneficial effects observed in IBD and, particularly, in IBS patients during antibiotic treatments or during the use of certain bacterial strains as probiotics. Further studies should address the characterization of the specific bacterial groups implicated in these effects. These results highlight the importance of the microbiota as pathogenic factor in gastrointestinal disorders and its potential as a therapeutic approach.

El receptor nuclear PPARgamma controla y regula variedad de procesos biológicos como la adipogénesis, respuestas inflamatorias, y la homeostasis de los carbohidratos y lípidos. En relación con la EHGNA, el aumento de expresión de PPARgamma es una característica general de la esteatosis hepática demostrada tanto en estudios clínicos como en experimentales. Aunque se ha demostrado que la administración de TZDs mejora la esteatosis hepática en pacientes con EHGNA. En el contexto de la inflamación y fibrosis hepática no se ha establecido el papel que ejerce PPARgamma. Se han descrito las funciones antiinflamatorias que puede ejercer PPARgamma modulando el estado de activación de los macrófagos. Por otro lado, múltiples publicaciones demuestran que la recuperación de la expresión de PPARgamma en las células hepáticas estrelladas (CHE) revierte el estado de activación característico de la fibrosis hacia el de quiescencia. No obstante, otros estudios muestran resultados opuestos considerando que las acciones antiinflamatorias de las TZDs pueden ser limitadas, no aplicables para todas las fases de la EHGNA y actuar de forma independiente a la activación de PPARgamma. Debido que a PPARgamma se le han atribuido funciones controvertidas sin definir sus funciones exactas en los estadios de la enfermedad hepática, el objetivo principal de la tesis fue determinar cómo contribuye la expresión de PPARgamma de las células del parénquima y sinusoide hepático en la patogénesis de la EHGNA. Para ello, hemos utilizado la tecnología Cre-LoxP para generar modelos genéticos (ratones knockout o KO condicionales) en los que se ha eliminado selectivamente el gen para PPARgamma de forma específica en hepatocito, en macrófago así como en las células de Kupffer (CK) y en CHE. El primer estudio proporciona evidencias que PPARgamma es un factor pro-esteatótico en los hepatocitos y su expresión contribuye en la progresión del hígado graso inducido por la obesidad. La eliminación del gen para este receptor nuclear en los hepatocitos, y en menor medida en los macrófagos, protege a los ratones frente al modelo de obesidad y esteatosis inducido por una dieta rica en grasa. Los experimentos in vitro en cultivos de cortes de alta precisión de hígado (CAPH) y cultivos primarios de hepatocitos demostraron que el agonista de PPARgamma (rosiglitazona) induce la acumulación intrahepática de triglicéridos, un efecto que fue bloqueado por el antagonista de PPARgamma BADGE. Finalmente, observamos que los hepatocitos y los cultivos de CAPH de ratones deficientes para PPARgamma en hepatocitos presentaron una respuesta mitigada frente al estímulo proesteatotico de ácido oleico. En el segundo estudio se examinó el papel específico de PPARgamma en la respuesta aguda y crónica frente un agente hepatotóxico (CCl4). Se observó que la deleción de PPARgamma en los macrófagos y CK origina una respuesta inflamatoria exacerbada que conduce a la acentuación del daño hepático y la fibrogénesis. Estos hechos se confirmaron in vitro en cultivos de CAPH de los ratones control y deficientes para PPARgamma en los macrófagos/CK tras someterlos a un estímulo inflamatorio agudo con LPS. Curiosamente, los ratones KO condicionales en los hepatocitos mostraron menor daño hepático frente al modelo crónico de CCl4, y se observó una protección parcial frente el daño agudo hepático a través de CCl4 o el estímulo con LPS en cultivos de CAPH. Al evaluar la respuesta de los ratones KO condicionales en las CHE frente al modelo crónico de daño hepático se observó daño hepático exacerbado y una respuesta fibrogénica agravada, por lo que la expresión de PPARgamma en las CHE también ejerce un papel antifibrótico importante. En conclusión, nuestros hallazgos sugieren la existencia de roles divergentes específicos de célula e incluso funciones opuestas para PPARgamma en la patogénesis de la EHGNA y el daño hepático. / PPARgamma plays an essential role in the transcriptional regulation of genes involved in lipid and glucose metabolism, insulin sensitivity and inflammation. In the project we investigated hepatic PPARgamma function by using Cre-loxP technology to generate hepatocyte (Albumin-Cre), macrophage (LyzM-Cre) and hepatic stellate cells (aP2-Cre) -specificPPARgamma conditional knockout mice. In the first study published in FASEB Journal (2011), we provided evidence that PPARgamma plays a causative role in hepatocyte lipid deposition, contributing to the pathogenesis of hepatic steatosis. Targeted deletion of PPARgamma in hepatocytes (and to a lesser extent in macrophages) protected mice against high-fat diet model. We demonstrated that Rosiglitazone (insulin sensitized drug) increased oleic acid-induced steatosis in both liver slices and primary hepatocytes, we provided rosiglitazone not only activates hepatic PPARgamma but also induces its expression. In the second study published in Journal of Hepatology (Nov 2013), we studied the role of PPARgamma in inflammatory and fibrogenic liver injury. Our results revealed that inflammatory and fibrogenic responses to chronic exposure to CCl4 are exacerbated in mice with macrophage-specific disruption ofPPARgamma . The deleterious effects of PPARgamma  disruption in liver macrophages were confirmed in an acute model of CCl4 injury as well as in PCLS incubated with LPS. Importantly, hepatic stellate cells-specific PPARgamma knockout mice also showed exacerbated liver damage and fibrogenic response to CCl4. In summary, these data suggest that PPARgamma exerts specific cell roles and even opposing functions in the pathogenesis of NAFLD and liver damage. While PPARgamma in hepatocytes is a pro-steatotic factor but it also has antiinflammatory and antifibrogenic roles in non-parenchymal liver cells in NAFLD’s progression.

Los principios de simetría han jugado un rol fundamental en la comprensión de la naturaleza. Sin embargo en general las simetrías no son exactas, sino que están rotas. El estudio de mecanismos de ruptura de simetrías es una de las áreas más activas de la física actual. En esta tesis se estudia la ruptura de simetrías en teorías con dimensiones extra. La motivación principal es que la física de dimensiones extra provee nuevos mecanismos de ruptura de simetrías. En particular se estudian la ruptura de la simetría quiral de QCD y la ruptura de la simetría electrodébil (EW) del Modelo Estandard (SM). En cuanto a la simetría quiral de QCD, se propone un modelo efectivo 5D que describe la ruptura quiral en el sector de mesones. Se describen los sectores escalar, pseudoescalar, vectorial y axial de mesones mediante un modelo en espacio curvo 5D. Como QCD en el límite de gran N se trata de un modelo de resonancias débilmente acopladas, motivo por el cual es posible realizar cálculos analíticos. Se predicen las masas, constantes de decaimientos y acoplamientos entre los mesones en términos de los parámetros 5D. También se calculan los parámetros del lagrangiano quiral de piones de QCD. Todas las predicciones coinciden con los resultados experimentales dentro del rango de validez del modelo. Las predicciones son robustas y algunas relaciones son consecuencia de la simetría gauge 5D. En segundo lugar se estudia la ruptura de la simetría EW en un modelo con un Higgs compuesto en el marco de una teoría 5D en AdS. El modelo da una descripción realista del sector EW. La ruptura EW es un efecto dinámico debido principalmente a contribuciones del top. En una región grande del espacio de parámetros los observables de precisón EW son compatibles con sus cotas experimentales. Además, en el modelo, las desviaciones de la interacción Zbb respecto de las predicciones del SM están protegidas por una simetría. El modelo predice un Higgs liviano cuya masa está correlacionada con la masa de la resonancia fermiónica más ligera. El top Right es esencialmente una partícula compuesta, por lo que se esperan desviaciones respecto del SM en este sector.Por último se presenta un método para calcular correcciones radiativas en teorías con dimensiones extra. El método es muy útil para separar contribuciones finitas y divergentes. / Symmetry is at the basis of our knowledge of nature. It has been one of the most powerful tools to build our present understanding in theoretical physics. However, there are many symmetries that are only partially observed in nature, they are broken. Much of the current research is directly related with the study and comprehension of symmetry breakdown. This thesis is devoted to the study of symmetry breaking in theories with extra dimensions. In particular we study the breakdown of the chiral symmetry of quantum chromodynamics (QCD) and the breakdown of the electroweak (EW) symmetry of the Standard Model (SM).We propose a 5D model to study the chiral symmetry breaking of QCD in the meson sector, in particular the vector, axial-vector, scalar and pseudoscalar. Alike large N QCD this is a model of weakly coupled resonances, we are able to do analytical calculations. We compute the spectrum, decay constants and interactions between the mesons in terms of the 5D parameters of the model. The model also predicts the constants of the low-energy chiral lagrangian of QCD, the quark masses and other physical quantities. We show that, within the range of validity of our model, all the predictions are in good agreement with the experimental results. The predictions are robust under modifications of the metric in the IR and some of the relations arise as a consequence of the 5D gauge symmetry.We describe the EW symmetry breakdown in a composite Higgs model in the framework of a 5D theory. The model is fully realistic and the EW symmetry is broken dynamically by top loop effects. In a large region of the parameter space the EW precision observables are below their experimental bounds. The deviations of the interaction Zbb form the predictions of the SM are protected by a symmetry. Since the 5D model is weakly coupled we are able to compute the Higgs potential. The Higgs mass is small and it is correlated with the mass of the lightest fermionic resonance. The top right is mostly composite and we expect deviations from the SM in this sector.As most of the calculations have been made at tree level, we develop a winding mode formalism to compute radiative corrections in theories with extra dimensions. The method is very useful to separate finite from divergent contributions.

La patología articular en el caballo provoca, a corto o largo plazo, cojera en el caballo y es motivo de importantes pérdidas económicas en el mundo deportivo ecuestre. La fisiopatología articular en el caballo comporta una serie de procesos biopatológicos que, si no se detectan y tratan a tiempo, generan un ciclo catabólico autodestructivo que induce la degradación de los propios tejidos articulares. Estudios de medicina humana hace tiempo que han demostrado mediante la determinación de marcadores hemostáticos, y más recientemente, de la concentración de dímero-D sinovial, que existe una activación generalizada tanto de la fibrinolisis como de la cascada de la coagulación en la articulación artrítica que están relacionadas con la inflamación articular. Sin embargo, no hay nada descrito en caballos ni en el resto de especies animales sobre la determinación de la concentración de dímero-D en el líquido sinovial, y lo poco que hay descrito sobre los procesos fisiopatológicos relacionados con la coagulación intra-articular son extrapolaciones de medicina humana. El dímero-D es un producto específico de la fibrinolisis que resulta sólo de la degradación de la fibrina estable y su presencia es indicativa de la formación previa de un coágulo. Nuestros estudios, realizados con caballos con patologías articulares frecuentes como la OCD, la OA y la artritis séptica (AS), han permitido determinar y evidenciar por primera vez y mediante la determinación de la concentración de dímero-D sinovial, la activación de la fibrinolisis sinovial en respuesta a la activación de la cascada de la coagulación en las articulaciones afectadas del caballo, y que varía independientemente de la presencia de enfermedad sistémica en el caballo. Hemos podido comprobar que la concentración de dímero-D sinovial (activación fibrinolítica sinovial) aumenta considerablemente en los caballos con OCD y OA, sobretodo con OCD, y que en los casos con AS este aumento es muchísimo más destacado que en el resto de artritis. Esto demuestra que la actividad fibrinolítica sinovial aumenta de forma más o menos marcada en función de la inflamación articular. La determinación de la concentración de dímero-D sinovial ha demostrado ser un marcador más sensible que el análisis del recuento total de células blancas (RTCB) del líquido sinovial para detectar la presencia de patología articular no infecciosa. Estos hallazgos apuntan que la determinación de la concentración sinovial de dímero-D puede ser útil como marcador de patología articular. En un futuro, ampliando la población de estudio, es posible que se pueda determinar un valor de corte que permita diferenciar entre patología articular inflamatoria e infecciosa. En conclusión, la activación de la cascada de coagulación y de la fibrinolisis en el líquido sinovial desempeñan un papel en la fisiopatología articular de caballos con OCD, OA y AS. La determinación cuantitativa o semi-cuantitativa de dímero-D es un test rápido, económico y práctico, y su uso es factible a nivel clínico para determinar patología articular en el caballo. Finalmente, la investigación de métodos para reducir el depósito de fibrina y estimular la actividad fibrinolítica en las patologías articulares, especialmente las altamente inflamatorias e infecciosas, podría ofrecer una nueva alternativa terapéutica articular. / Equine joint pathology usually results in lameness which is one of the most important reasons for significant economic losses in the equestrian sport world. The biopathological events involved in joint disease generate a catabolic cycle which causes joint tissue degeneration if left uncontrolled. Human studies have demonstrated the relationship between joint inflammation and the hemostatic and the fibrinolytic pathway activation, and secondly that this can be measured by D-dimer concentration determination in synovial fluid. Neither the confirmation of the activation of these two pathways as part of the pathophysiology of joint disease, nor the measurement of D-dimer concentration in synovial fluid have been reported in other species, including equine, although extrapolations from human medicine have been made. D-dimers are specific fibrinolysis byproducts resulting from stable fibrin degradation only and their presence confirms previous clot formation. These studies, which include horses with different types of joint disease like OCD, OA and septic arthritis have confirmed that a fibrinolytic process occurs within the joint in response to the coagulation pathway activation in diseased joints, independently of the presence of systemic disease. We have documented a significant rise in synovial D-dimer concentration (synovial fibrinolytic activation) both in OCD and OA affected horses, and more so in horses with OCD, and furthermore, this rise has been observed as being markedly more prominent in septic arthritis patients. This shows that synovial fibrinolysis activity rises in function of the degree of inflammation. Synovial D-dimer concentration determination has proven to be a more sensitive marker than total nucleated cell count (TNCC) for the detection of non-infectious joint disease. However, further investigation and inclusion of a larger group of horses for study are necessary to be able to give a valid cutoff point useful to differentiate between septic and inflammatory joint disease. In conclusion, both the coagulation and the fibrinolytic pathways play a role in equine joint pathophysiology, in namely OCD, OA and septic arthritis patients. The quantitative or semi-quantitative D-dimer determination is a quick, practical and inexpensive test for the diagnosis of joint pathology in the horse. Finally, investigating ways in which to reduce fibrin deposition and stimulate fibrinolysis activity within diseased joints may offer a new therapeutic alternative especially in highly inflammatory and in septic joint conditions.

El daño cerebral traumático (TBI) es una de las principales causas de discapacidad a largo plazo de origen neurológico, especialmente entre la población joven. El TBI puede inducir déficits cognitivos, además de alteraciones motoras y sensoriales. El principal objetivo del presente trabajo es estudiar si dos tratamientos diferentes, la citicolina (difosfato de citidina de colina) y el ejercicio físico voluntario, que parecen tener efectos neuroprotectores y neurorreparadores, pueden reducir los déficits en la memoria de reconocimiento de objetos inducidos por impacto cortical controlado (CCI), un modelo animal de TBI, y si la combinación de ambos tratamientos tiene un mayor efecto que cada tratamiento por separado. Se utilizaron un total de 89 ratas albinas macho de la cepa Sprague-Dawley, a las que se intervino quirúrgicamente para generar una lesión por CCI, o una lesión falsa (operación sham). Las ratas recibieron una inyección i.p. de citicolina (200 mg/kg) o de vehículo durante 5 días consecutivos. La primera administración tuvo lugar 4 horas después de la operación. Después de la última administración de citicolina o vehículo, los animales fueron asignados a los grupos de ejercicio o sedentarios. Las ratas de los grupos con ejercicio tuvieron libre acceso a una rueda de actividad durante 19 días antes de las pruebas de memoria a 3 horas y a 24 horas de la tarea de reconocimiento de objetos. Tras los procedimientos conductuales y con el fin de evaluar el tamaño de la lesión, los cerebros fueron procesados para la tinción con violeta de cresilo. Para estudiar la proliferación y la neurogénesis en el giro dentado del hipocampo, se realizaron pruebas inmunohistoquímicas de bromodeoxiuridina (BrdU) y de doblecortina (DCX). El TBI deterioró la memoria de reconocimiento de objetos a 3 y 24 horas. La citicolina revirtió el déficit de memoria a 3 horas, pero no a 24 horas. En cambio, el ejercicio físico revirtió el déficit de memoria a 24 horas pero no a 3 horas. Este efecto sólo fue observado en ratas tratadas con vehículo pero no en ratas que recibieron inyecciones de citicolina. El análisis macroscópico del tejido cerebral mostró que el ejercicio físico, pero no la citicolina, redujo el efecto del CCI en el tejido cerebral. Específicamente, redujo la pérdida de tejido hipocampal y la expansión de los ventrículos, pero sólo en los animales que no recibieron citicolina. Cuando estudiamos el efecto de los tratamientos en la proliferación celular (células BrdU+) y en la neurogénesis (células con doble marcaje BrdU+/DCX+), encontramos que las ratas lesionadas que recibieron el tratamiento de ejercicio físico mostraron un incremento en el número de células BrdU+ y BrdU+/DCX+ en ambos hemisferios cerebrales. La citicolina no tuvo ningún efecto ni en la proliferación ni en la neurogénesis, y bloqueó los efectos del ejercicio. Los resultados ponen de manifiesto diferencias en los efectos cognitivos de la citicolina y el ejercicio físico. La citicolina actúa sobre procesos de memoria a más corto plazo, que parecen ser independientes de la neurogénesis en el hipocampo, y el ejercicio actúa sobre procesos de memoria a largo plazo, que parecen estar relacionados con la neurogénesis en el hipocampo. Aunque sólo hemos encontrado efectos neuroreparadores del ejercicio físico, el hecho de que la citicolina facilitó la retención a 3 horas sugiere que esta sustancia podría ejercer etsos efectos beneficiosos en otras regiones relacionadas con la memoria de reconocimiento de objetos. No obstante, es importante destacar que la citicolina parece interactuar negativamente con el ejercicio, y esto debería tenerse en cuenta en los tratamientos clínicos. Son necesarios más estudios para intentar establecer pautas de administración conjunta de ambos tratamientos que permitan obtener mayores beneficios que cuando se utilizan estos tratamientos por separado. / Traumatic brain injury (TBI) is one of the leading causes of long-term disablement of neurological origin, especially in young people. Besides motor and sensory impairment, TBI can induce disabling deficits on cognitive functions. The main purpose of the present work was to study whether two different treatments, citicoline (cytidine diphosphate-choline) and voluntary physical exercise, that seems to have neuroprotective and neurorestorative effects, can reduce the memory deficits induced by controlled cortical impact, an animal model of TBI, on object recognition memory, and whether both treatments combined have a greater effect than any of the treatment separately. Eighty-nine male Sprague Dawley rats were either sham-operated or subjected to controlled cortical impact injury. The rats received i.p. injections of either citicoline (200 mg/kg) or vehicle on 5 consecutive days. The first injection took place 4 hours after surgery. After the last citicoline injection, the animals were divided into sedentary or exercise groups. Exercise rats had free access to a running wheel for 19 days before being tested for short-term (3 hours) and long-term (24 hours) object recognition memory. After completing the behavioural tests, the brains were processed for cresyl violet to evaluate the lesion volume, and for bromodeoxyuridine (BrdU) and doublecortin (DCX) to study cell proliferation and neurogenesis in the dentate gyrus (DG) of the hippocampus. TBI induced a severe deficit in object recognition memory at both times tested. Citicoline reverted short-term, but not long-term, recognition memory deficits. In contrast, physical exercise reverted long-term, but not short-term, recognition memory deficit, but this effect was only found in vehicle-treated rats, and not in citicoline-treated animals. Along with these behavioral results, a macroscopic analysis of the cerebral tissue showed that exercise, but not citicoline, reduced the effect of the lesion on the cerebral tissue. Specifically, it reduced lost of hippocampal tissue and the expansion of the ventricle volume. Exercise had this effect only in those animals that did not received citicoline. When we studied the effect of the treatments on cell proliferation (BrdU+ cells) and neurogenesis (double-labeled BrdU+/DCX+ cells), we found that lesioned rats that received the exercise treatment showed an increase in the number of BrdU+ cells and BrdU+/DCX+ cells on both cerebral hemispheres. Citicoline did not have any effect on cell proliferation and neurogenesis, but blocked the effect of exercise. These results point to a different profile of cognitive effects of citicoline and physical exercise, the first acting on a shorter term memory process, that seems to be independent of neurogenesis in the hippocampus, and the latter on long-term memory, with an improving effect that seems related to neurogenesis in the hippocampus. Although we have only observed neuroprotective and neurorestorative effects on hippocampus related to exercise, the fact citicoline improved 3 hours retention session suggest that this compound could have these beneficial effects on other region related to object recognition memory. Nonetheless, it is important to note that citicoline seems to interact negatively with exercise, and this should be taken into account for clinical treatments. More studies are needed to try to find a way to use both treatment.

Antecedentes: En los seres humanos, el factor de crecimiento transformante beta peritoneal (TGF-β) se asocia con enfermedades peritoneales y la posterior formación de adherencias. No hay estudios sobre las concentraciones de TGF-β peritoneal en caballos con cólico plasma. Por otra parte, caballos con cólicos graves o con líquido peritoneal alterado al ingreso, así como los no sobrevivientes, tendrán mayores aumentos en el plasma y peritoneal de D- dímero. Objetivos: Los objetivos de esta tesis fueron: 1) Determinar las concentraciones en plasma y líquido peritoneal de TGF-β1 y TGF-β 3 en caballos con diferentes tipos de cólicos (no sometidas previamente a cirugía abdominal), 2) comparar estas concentraciones de acuerdo con el tipo de fluido peritoneal (trasudado, trasudado modificado y exudado), 3) comparar y correlacionar las concentraciones plasmáticas y peritoneales de TGF-β 1 y TGF-β3 y los tipos de líquido peritoneal según el grupo de los cólicos y la evolución clínica y 4) describir y evaluar la correlación entre TGF-β 1 y D- dímero. Métodos: Dos estudios clínicos se llevaron a cabo para el desarrollo de estos objetivos. Estudio 1: se obtuvo líquido peritoneal y plasma de 78 caballos con cólico y 8 caballos sanos. Los pacientes fueron clasificados de acuerdo al diagnóstico (obstrucciones, enteritis, trastornos isquémicos y peritonitis), el análisis del líquido peritoneal (trasudado, trasudado modificado y exudado), y el resultado (sobrevivientes y no sobrevivientes). Las concentraciones plasmáticas y peritoneales de TGF-β1 y TGF-β3 se determinaron por ELISA. Los datos se analizaron por pruebas paramétricas y no paramétricas. Un valor de P ≤ 0,05 fue considerado estadísticamente significativo. Resultados: Las concentraciones de líquido peritoneal de TGF-β1 fueron significativamente (P= 0,01) más altas en caballos con peritonitis en comparación con todos los otros grupos de cólico y controles. Los caballos con lesiones isquémicas tuvieron significativamente (P= 0,01) mayores concentraciones peritoneales de TGF-β1 en comparación con los controles y el grupo de caballos con obstrucciones. La concentración peritoneal de TGF-β1 también fue significativamente (P= 0,01) más alta en exudados en comparación con trasudados. Las concentraciones peritoneales de TGF -β1 y TGF-β3 y la concentración plasmática de TGF-β1 aumentaron significativamente en los caballos no sobrevivientes en comparación con los sobrevivientes (p= 0,001, P= 0,004 y P= 0,05, respectivamente). Estudio dos: se incluyeron 124 caballos con cólico y 12 caballos como grupo control. Los caballos con cólico fueron agrupados según el diagnóstico (obstrucciones, enteritis, problemas isquémicos, peritonitis y otros problemas mixtos), los resultados del análisis del líquido peritoneal (trasudado, trasudado modificado y exudado) y la evolución clínica (sobrevivientes y no sobrevivientes). Las concentraciones plasmáticas y peritoneales de D-dímero y las concentraciones peritoneales de TGF−β1 fueron significativamente mayores en los caballos con la enteritis, peritonitis y trastornos isquémicos en comparación con los caballos con obstrucciones intestinales. Las concentraciones peritoneales de dímero D y TGF-β1 fueron significativamente mayores en los caballos con líquido peritoneal alterado (trasudado modificado y exudado) en comparación con los caballos con el análisis normal de líquido peritoneal. La concentración de estas proteínas también fue significativamente mayor en el grupo con peritonitis y en caballos con líquido peritoneal alterado. Las concentraciones peritoneales y plasmáticas de dímero D en y TGF-β1 fueron mayores en los caballos no sobrevivientes. Se encontraron correlaciones significativas, entre débiles y fuertes, entre las proteínas evaluadas y el diagnóstico, la evolución clínica y el tipo de líquido peritoneal. Conclusiones: La concentración peritoneal de TGF-β1 y de dímero D fue mayor en los caballos con enfermedades gastrointestinales graves (lesiones isquémicas intestinales y peritonitis), en caballos con un fluido peritoneal alterado (exudado) y en los no sobrevivientes. La concentración peritoneal de TGF-β1 aumenta en caballos con enfermedad gastrointestinal grave como una respuesta anti-inflamatoria y podría estar correlacionado con alteraciones en el sistema fibrinolítico, manifestado principalmente por el aumento en las concentraciones plasmáticas y peritoneales de D-dímero. / Background: In humans, peritoneal transforming growth factor beta (TGF-β) is associated with peritoneal diseases and subsequent adhesion formation. No studies on plasma and peritoneal TGF-β concentrations in horses with colic are available. On the other hand horses with severe colic or with altered peritoneal fluid at admission, as well as non-survivors, will have greater increases in plasma and peritoneal D-dimer. Aims: The aims of this thesis were 1) To determine both plasma and peritoneal TGF-β1 and TGF-β3 concentrations in horses with different types of colic (not previously subjected to abdominal surgery), 2) to compare these concentrations according to the type of peritoneal fluid (transudate, modified transudate and exudate), 3) to compare and correlate plasma and peritoneal concentrations of TGF-β1 and TGF-β3 and the types of peritoneal fluid according to the colic group and outcome and 4) to describe and to assess the correlation between TGF-β1 and D-dimer. Methods: Two clinical studies were performed for developing these objectives. Study 1: Peritoneal fluid and plasma samples from 78 horses with colic and 8 healthy horses were obtained. Patients were classified according to diagnosis (obstructions, enteritis, ischemic disorders and peritonitis), peritoneal fluid analysis (transudate, modified transudate and exudate), and outcome (survivors and non-survivors). Plasma and peritoneal TGF-β1 and TGF-β3 concentrations were determined by ELISA. Data were analyzed by parametric a non parametric tests. A P≤0.05 was considered as statistical significant. Results: Concentrations of peritoneal fluid TGF-β1 were significantly (P=0.01) higher in horses with peritonitis in comparison with all other colic groups and controls. Horses with ischemic lesions had significantly (P=0.01) higher concentrations of peritoneal TGF-β1 in comparison with controls and the group of horses with obstructions. Peritoneal TGF-β1 concentration also was significantly (P=0.01) higher in exudates in comparison with transudates. Peritoneal TGF-β1 and TGF-β3 concentrations and plasma TGF-β1 concentration were significantly increased in non-survivors compared to survivors (P=0.001, P=0.004 and P=0.05, respectively). Study two: 124 horses with colic and 12 control horses were included. The horses with colic were grouped according to diagnosis (obstructions, enteritis, ischemic problems, peritonitis and other mixed problems), results of the peritoneal fluid analysis (transudate, modified transudate and exudate) and outcome (survivors and non-survivors). Plasma and peritoneal D-dimer concentrations and peritoneal TGF-β1 concentrations were significantly higher in horses with enteritis, peritonitis and ischemic disorders, when compared to horses with large intestinal obstructions. Peritoneal D-dimer and TGF-β1 concentrations were significantly higher in horses with altered peritoneal fluid (modified transudate and exudate) compared to horses with normal peritoneal fluid analysis. The concentration of these proteins was also significantly higher in the peritonitis group and in horses with altered peritoneal fluid. Peritoneal and plasma D-dimer concentrations and TGF-β1 were also significantly higher in non-survivors. There were significant correlations, from weak to strong, between the evaluated proteins and the diagnosis, the outcome and the type of peritoneal fluid. Conclusions: Peritoneal TGF-β1 and D-dimer concentration was higher in horses with severe gastrointestinal diseases (ischemic intestinal lesions and peritonitis), in horses with an altered peritoneal fluid (exudate), and in non-survivors. Peritoneal TGF-β1 concentration increases in horses with severe gastrointestinal disease as an anti-inflammatory response and could be correlated with alterations in the fibrinolytic system mainly manifested by increasing in the plasma and peritoneal D-dimer concentrations.

Las personas con esquizofrenia o trastorno esquizoafectivo presentan déficits neuropsicológicos y de la cognición social desde los primeros estadios de la enfermedad. Estas alteraciones se relacionan con el nivel de disfuncionalidad y contribuyen a disminuir la calidad de vida de los pacientes. La rehabilitación cognitiva y el entrenamiento en las habilidades de la cognición social son consideradas técnicas eficaces para disminuir y mejorar los problemas cognitivos y de la cognición social que presentan las personas con esquizofrenia o trastorno esquizoafectivo y su aplicación en las fases iniciales de la enfermedad podría mejorar, incluso prevenir, las dificultades cognitivas, de cognición social y funcionales observadas en pacientes crónicos. El presente proyecto tiene como objetivo general la creación de una nueva intervención viable y eficaz para el entrenamiento de las habilidades cognitivas y de la cognición social en el paciente con esquizofrenia o trastorno esquizoafectivo en fases tempranas de la enfermedad, mediante el desarrollo de un programa informatizado que permita la administración de sesiones individualizadas y personalizadas según las necesidades de cada paciente. Para poder alcanzar este objetivo, el proyecto incorporó una parte técnica y una parte de investigación. En la parte técnica se realizó a) el desarrollo del programa computarizado, mediante la adaptación y creación de tareas cognitivas y la creación de un nuevo módulo multimedia para el entrenamiento de la cognición social, b) el diseño de las sesiones de intervención y c) la validación técnica y clínica del programa. La parte de investigación incluyó tres estudios: i) un estudio transversal para profundizar en la influencia que los déficits cognitivos pueden ejercer sobre aspectos específicos de la cognición social en el paciente con esquizofrenia, ii) una réplica del primer estudio para indagar en la relación entre la cognición y las alteraciones de la cognición social en el paciente con esquizofrenia o trastorno esquizoafectivo de primer episodio y iii) un estudio piloto que consistió en la realización de un ensayo clínico para valorar la viabilidad y la eficacia del tratamiento en términos de mejora clínica, cognitiva, de la cognición social y funcional. En la presente tesis se incluyen tres artículos publicados, o en fases de publicación, correspondientes a las diferentes fases de investigación. Los resultados del primer estudio permitieron plantear la relación entre los déficits en atención y funciones ejecutivas con los aspectos más complejos de la Teoría de la Mente en el paciente con esquizofrenia o trastorno esquizoafectivo mientras que el segundo estudio sugirió una influencia selectiva de las funciones ejecutivas sobre la Teoría de la Mente en los pacientes en las fases tempranas de la enfermedad. Los hallazgos de estos dos estudios determinaron la ampliación y modificación de las tareas del módulo cognitivo del programa informatizado y contribuyeron a la elaboración de las sesiones de intervención. El tercer estudio realizado permitió demostrar la viabilidad del tratamiento y evidenció la eficacia del programa en términos de mejora clínica, cognitiva y de la cognición social. La intervención resultó eficaz en la mejora de la atención visual, la memoria lógica y la cognición social, concretamente en la mejora del reconocimiento de emociones negativas. Además el tratamiento mostró un potencial beneficio para la mejora de la memoria de trabajo verbal, el procesamiento de la información y la reducción de los niveles de ansiedad en los pacientes con esquizofrenia o trastorno esquizoafectivo de diagnóstico reciente. / People with schizophrenia or schizoaffective disorder show neuropsychological and social cognition deficits since the early stages of the disease. These alterations are related to the level of dysfunction, and contribute to diminish the quality of life of the patients. Cognitive rehabilitation and social cognition skills training interventions are considered evidence-based techniques for reducing and improving cognitive and social cognition alterations in people with schizophrenia or schizoaffective disorder. In addition, their use in the early stages of the disease could improve, and even prevent, cognitive, social cognition and functional difficulties observed in schizophrenia patients. The main objective of this project is to generate a new feasible and effective intervention for training cognitive and social cognition skills in patients with schizophrenia or schizoaffective disorder in early stages of the disease. This intervention is based in a computerized software that allows the administration of individualized and tailored training sessions attending to each patient's needs. To achieve this objective, the present project consists on a technical and a research component. On the technical section, three phases were carried out: a) the development of a computerized software that included the adaptation and generation of cognitive tasks as well as the development of a new multimedia social cognition module, b) the design of the intervention sessions and c) the technical and clinical validation of the program. The research part included three studies: i) a cross-sectional study to explore the influence that cognitive deficits can have on specific aspects of social cognition in patients with schizophrenia, ii) a replication of the first study to investigate the specific relationship between cognition and impaired social cognition in patients with first episode of schizophrenia or schizoaffective disorder and iii) a pilot clinical trial to assess the feasibility and efficacy of the treatment in terms of clinical, cognitive, social cognition and functional improvement. This thesis is based on three scientific papers which correspond to the different stages of the investigation section. The results of the first study lead to consider the relationship between attention and executive functions deficits with the more complex aspects of the Theory of Mind in patients with schizophrenia or schizoaffective disorder. The second study suggested a selective influence of executive functions on the Theory of Mind in patients at the early stages of the disease. The findings of these two studies determined the extension and modifications of the cognitive module’s tasks from the computerized software and contributed to the development of the intervention sessions. The third study showed the feasibility and effectiveness of the training in terms of clinical, cognitive and social cognition enhancement. The intervention improved visual attention, logical memory and social cognition, particularly enhancing the recognition of negative emotions. Additionally, the treatment showed a potential benefit to improve the verbal working memory, the information processing and the reduction of anxiety levels in patients with schizophrenia or schizoaffective disorder of recent diagnosis.

Glucocorticoids (GC) induce cell cycle arrest and apoptosis in different cell types and therefore are widely used to treat a variety of diseases including autoimmune disorders and cancer. This effect is mediated by the GC receptor (GR), a ligandactivated transcription factor that translocates into the nucleus where it modulates transcription of target genes in a promoter-specific manner. Glycogen synthase kinase-3 (GSK3) regulates GR response by genomic and nongenomic mechanisms, although the specific role of each isoform is not well defined. We used GSK3 pharmacological inhibitors and isoform-specific small interfering RNA to evaluate the role of GSK3 in the genomic regulation induced by GC. The study was made in cell lines from different origin. GSK3 inhibition reverted GC-induced apoptosis by preventing GC-dependent MCL-1 downregulation and caspase-3 and -9 activation. GSK3 inhibition also resulted in the reduction of GC-induced mRNA expression of GC-induced genes such as BIM, HIAP1, and GILZ. Knockdown of GSK3β but not GSK3α reduced endogenous GILZ induction in response to dexamethasone and GRdependent reporter gene activity. Interestingly, GSK3 inhibition did not affect GCinduced transrepression. Chromatin immunoprecipitation experiments revealed that GSK3 inhibition impaired the dexamethasone-mediated binding of GR and RNA polymerase II to endogenous GILZ promoter through a mechanism that affects GR protein localization by decreasing early GR nuclear levels. These results indicate that GSK3β is important for GR transactivation activity and that GSK3β inhibition suppresses GC-stimulated gene expression. Furthermore, we show that genomic regulation of the GR by GSK3 occurs through a mechanism not involving known GSK3β phosphorylation sites. We propose that GC-dependent transcriptional activation requires functional GSK3β signaling and that altered GSK3β activity influences cell response to GC. / Los glucocorticoides (GC) inducen la parada del ciclo celular y la apoptosis en diferentes tipos de células y por lo tanto se utilizan ampliamente para tratar una gran variedad de enfermedades incluyendo enfermedades autoinmunes y cáncer. Este efecto es mediado por el receptor de GC (GR), un factor de transcripción activado por ligando que transloca al núcleo donde modula la transcripción de genes diana de una manera específica de promotor. La glucógeno sintasa quinasa-3 (GSK3) regula la respuesta del GR por medio de mecanismos genómicas y no genómicas, aunque la función específica de cada isoforma no está bien definida. En este estudio se utilizaron inhibidores farmacológicos de la GSK3 y siRNAs específicos de cada isoforma para evaluar el papel de la GSK3 en la regulación génica inducida por los GC. La inhibición de la GSK3 resultó en la reducción de la expresión de ARNm inducida por GC de genes tales como BIM, HIAP1, y GILZ. El silenciamiento de la GSK3β pero no de la GSK3α redujo la inducción endógena de GILZ en respuesta a la dexametasona y la actividad luciferasa dependiente del GR. Curiosamente, la inhibición de la GSK3 no afectó la transrepresión inducida por GC. Los experimentos de inmunoprecipitación de la cromatina revelaron que la inhibición de la GSK3 afecta la unión mediada por la dexametasona del GR y la ARN polimerasa II en el promotor endógeno de GILZ a través de un mecanismo que afecta la localización de la proteína del GR por medio de la disminución sus niveles nucleares. Estos resultados indican que la GSK3 es importante para la actividad de transactivadora del GR y que la inhibición de la GSK3 suprime la expresión génica estimulada por los GC. Además, se demuestra que la regulación genómica del GR por la GSK3 ocurre a través de un mecanismo que no implica los sitios conocidos de fosforilación por la GSK3. Por lo tanto, proponemos que la activación transcripcional dependiente de GC requiere una señalización funcional de la GSK3ß y que la alteración de la actividad de la GSK3β influye en la respuesta celular a los GC.

TESI DOCTORAL:La professió de bomber representa, amb seguretat, un dels oficis de major demanda física del sector públic (Bahrke, 1982; Brownlie et al., 1985; Davis, Dotson, i Santa Maria, 1982; Gledhill i Jamnik, 1992a). Una inusual i significativa alta incidència d'accidents laborals i morts prematures fan que sigui considerada com una de les professions de risc (Bahrke, 1982; Baris et al., 2001; Barnard, Gardner, i Diaco, 1976; Cady, Bischoff, O'Connell, Thomas, i Allan, 1979; Cady, Thomas, i Kawasky, 1985; Demers, Heyer, i Rosenstock, 1992; IAFF, 1979; Ma, et al., 2005), establint-se fins i tot, en les seves retribucions econòmiques un plus de perillositat com a compensació. Els sobreesforços, les postures forçades i la fatiga estan entre les tres primeres causes de risc d'accident d'aquest col·lectiu (Sanz, 2006), però quan s'han endegat programes per a la millora de la condició física i la prevenció de lesions, la incidència d'accidents laborals ha disminuït i el rendiment davant situacions simulades ha millorat (Adams, et al. 1986; Cady et al., 1985; Cohen, 1998; Czwalia, Sykes, n.d.; Fowler, 1989; Mealey, 1979; Paffenbarger, 1988; Peterson, Dodd, Alvar, Rhea, i Favre, 2008; Puterbaugh i Lawer, 1983).Per tal de conèixer els requeriments físics que comporta la feina dels Bombers de la Generalitat de Catalunya, així com les variables determinants que afecten el seu rendiment, la Direcció General de Prevenció, Extinció d'Incendis i de Salvament, i el Centre d'Alt Rendiment Esportiu (CAR), de Sant Cugat del Vallès, van promoure un seguit d'investigacions basades en tests de valoració fisicotècnica. La investigació a posat de relleu tant les capacitats físiques que implica la feina del bomber de la Generalitat, com l'exigència metabòlica, destacant el sobrepès com una de les variables que afecten més el seu rendiment.Depenent, doncs, la salut dels bombers, la seva seguretat i la de la pròpia població de la capacitat per resoldre cadascuna de les situacions a les que s'han d'enfrontar, és essencial que les capacitats físiques del bomber s'adeqüin a les demandes reals del seu treball (Davis et al., 1982; Dotson, Santa Maria, Schuartz, i Davis, 1976; Gledhill i Jamnik, 1992).Paraules clau: valoració bombers, capacitats físiques en bombers, test fisicotècnics. / DOCTORAL THESIS ABSTRACT:"Decisive Physical Abilities of the Firemen Employed by the Autonomous Community Government of Catalonia"TEXT:Firefighting is widely-acknowledged as being one of the most highly physically demanding civilian occupations. (Bahrke, 1982; Brownlie et al., 1985; Davis, Dotson, and Santa Maria, 1982; Gledhill and Jamnik, 1992a). An unusually high, significant incidence of job-related injuries and premature deaths has led firefighting to be considered a high-risk occupation (Bahrke, 1982; Baris et al., 2001; Barnard, Gardner and Diaco, 1976; Cady, Bischoff, O'Connell, Thomas and Allan, 1979; Cady, Thomas and Kawasky, 1985; Demers, Heyer and Rosenstock, 1992; IAFF, 1979; Ma, et al., 2005), firefighters' wages thus even including hazard pay. Strains, forced positions and fatigue are the three leading causes of risks of accidents among this group (Sanz,2006), but when programs have been started up for enhancing physical fitness and preventing injuries, the incidence of occupational accidents has dropped, whilst performance in simulated situations has improved (Adams, et al. 1986; Cady et al., 1985; Cohen, 1998; Czwalia, Sykes, n.d.; Fowler, 1989; Mealey, 1979; Paffenbarger, 1988; Peterson, Dodd, Alvar, Rhea and Favre, 2008; Puterbaugh and Lawer, 1983).For the purpose of ascertaining the physical requirements for the fire-fighters employed by the Autonomous Community Government of Catalonia, as well as the decisive variables which have a bearing on their performance, the Fire Prevention, Firefighting and Rescue Service and the High-Performance Sports Centre of Sant Cugat del Vallés promoted a series of research studies based on physical-technical tests. This research revealed both the physical capabilities involved in working as a Fireman for the Autonomous Community Government of Catalonia, as well as the metabolic demand, being overweight standing out as one of the variables having the greatest effect on their performance.Fire-fighters' health and safety and that of the population per se thus depending on the ability to successfully deal with each one of the situations confronting them, it is essential that fire-fighters' physical abilities be well-suited to meeting the real-life demands of their jobs. (Davis et al., 1982; Dotson, Santa Maria, Schuartz and Davis, 1976; Gledhill and Jamnik, 1992).KEYWORDS: firefighter assessment, physical capabilities in firefighters, physical-technical tests.

Tesi realitzada al Centre de Recerca en Agrigenòmica (CRAG) / The diversity of life forms around us is astounding: a walk in the woods, or even down the street, shows us organisms of different morphologies: two legs, four legs, wings; different capacity of interaction with our environment: plants photosynthesizing while bacteria break down our garbage. How can life take on so many forms? While there is some increase of genes when comparing the most simple eukaryotes to the most complex ones it is clear that organism complexity is not the result of the number of genes. Therefore is has been postulated that the complexity of an organism arises from the complexity of its gene regulation, rather than the number of genes. This regulation must come then from the non-gene part of the genome. We now know that genes constitute but a small portion of genomes, (about 5% of the human genome). The advent of whole-genome sequencing has enabled us to get a more complete picture of what is in a genome, and with that has come the surprise that a significant part of all genomes characterized is constituted of transposable elements (TEs). Transposable elements are mobile genetic sequences, meaning that they have the capacity to change their position within the genome of a single cell. The goal of my dissertation has been to investigate the role of TEs in plants and their impact on gene and genome evolution. For this I have taken two approaches. The first is a study in the newly sequenced genome of Cucumis melo, an important crop plant in Spain. In the context of this project I have characterized the transposon landscape in the genome, and identified TE related polymorphisms between seven different varieties. This project has of interest the fact that this is an important plant for agriculture and domestication is a particularly relevant evolutionary context in which to study the impact of transposons, as the lines analyzed come from different geographic and selection backgrounds. In the context of this project I have developed a pipeline for genome annotation, and a software for detection of polymorphisms using next-generation paired-end sequencing data. This yielded insight into the dynamics of transposon evolution in this genome, and the selective forces that have shaped the transposon landscape. To our knowledge this is the first analysis that uses polymorphic TEs to investigate differential chromosomal distribution of recent and old transposons, and thus revealing at an intra-species scale the timeline of selection. The results obtained are promising for studying the contribution of mobile elements to the evolution of two genetically similar yet phenotypically different cultivated varieties. In order to study the impact of transposition on gene regulation, I investigated MITE families which have amplified a transciption factor binding site (TF BS) in the model plant Arabidopsis thaliana. This project focuses on the potential impact on gene regulation networks of the redistribution of this TFBS, a phenomenon that has been described for various master TF in animals but not yet to my knowledge in plants. This study combines in silico analysis with molecular data such as microarrays and ChIP, and is a striking example of one of the many manners in which TEs can impact gene regulation. The work in this dissertation highlights the contradictory nature of transposable elements: on one hand, they are invasive, and on the other, are the source of essential innovations. Here we provide insight as to the functions they play in plant genome evolution.