Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Eléctrico / La enfermedad de Parkinson (EP) es la segunda enfermedad neurodegenerativa más común en el mundo. La EP produce un desequilibrio del circuito sensoriomotor del sistema nervioso, provocando los síntomas motores clásicos de esta enfermedad, tales como rigidez, temblor y falta de movimiento. Las enfermedades motoras que presentan estos síntomas son catalogadas como Parkinsonismos, siendo la EP la más común. Debido a que el diagnóstico de la EP se realiza con criterios clínicos basados en los síntomas motores, es común confundirlo con otros Parkinsonismos. Se han estudiado varios biomarcadores de la EP para ayudar a mejorar el diagnóstico, pero hasta ahora ninguno ha mostrado resultados confiables. Un hecho importante que ocurre en la EP son los cambios en los patrones electrofisiológicos del circuito sensoriomotor del cerebro, donde se destaca el aumento de potencia oscilatoria en la banda α-β. Estos cambios son característicos de esta enfermedad y podrían servir para establecer un biomarcador. En este estudio se estableció un biomarcador basado en características de la potencia espectral de señales electrofisiológicas para caracterizar un modelo de la EP. Para esto, se registraron señales de 3 áreas del circuito sensoriomotor del cerebro; corteza motora primaria (M1), núcleo estriado (STR) y núcleo ventral posterolateral del tálamo (VPL) de ratas lesionadas con 6-OHDA (n=4), usadas como modelo de la EP. Además, se registró una rata sana (n=1), usada como control. Se consideraron 4 condiciones para evaluar la progresión temporal; condición control (C), condición de lesión temprana (LTe), condición de lesión intermedia (LIn) y condición de lesión tardía (LTa). De la potencia espectral de las señales registradas se extrajeron 5 características espectrales provenientes de: la potencia oscilatoria en la banda α-β (Po), la potencia scale-free en la banda ancha (Psf), la pendiente scale-free entre [10-20]Hz (D2), la pendiente scale-free entre [20-30]Hz (D3) y la pendiente scale-free entre [30-40]Hz (D4). Se diseñó un clasificador Support Vector Machine (SVM) multiclase con el que, a través de un ranking, se seleccionaron las características más relevantes para cada condición, las que fueron usadas como entrada del clasificador. También, se determinó un índice de Parkinsonismo consistente en la distancia euclidiana de las características seleccionadas anteriormente hasta el origen del espacio de características. Finalmente, el biomarcador se estableció usando como componente discreto al clasificador SVM multiclase y como componente continuo el índice de Parkinsonismo, para determinar la condición a la que pertenece cada registro y el grado de severidad de la condición, respectivamente. El uso del biomarcador fue evaluado con un conjunto ejemplo y un conjunto de sujetos tratados. Las características seleccionadas fueron D3 de M1 y Po de STR, obteniendo una precisión del 75% en ambas características. El clasificador y el índice de Parkinsonismo consiguieron identificar y separar en un 100% las condiciones C, LTe y LIn, pero la condición LTa fue confundida con las condiciones LTe y LIn, obteniendo un rendimiento general del 75%. Además, el biomarcador pudo evidenciar la respuesta terapéutica de los sujetos tratados. La componente scale-free mostró ser relevante para describir los cambios electrofisiológicos de la EP, especialmente las características basadas en la pendiente scale-free. La confusión de la condición LTa con las condiciones LTe y LIn se puede deber a que se usó un modelo agudo de la EP, por lo que sería adecuado emplear este modelo sólo hasta el periodo de la condición LIn. Finalmente, el biomarcador electrofisiológico mostró ser sensible, confiable y robusto al separar la condición sana de las condiciones de Parkinsonismo y al evidenciar la respuesta a un tratamiento, siendo un excelente candidato para mejorar el diagnóstico de la EP.

Doctor en Ciencias Mención Biología Molecular, Celular y Neurociencias. / El estrés oxidativo y la desregulación de la señalización de calcio son señales importantes en una variedad de enfermedades neurodegenerativas, incluyendo la enfermedad de Alzheimer (EA). El factor de transcripción STAT3 tiene un rol crucial en el desarrollo y mantención del sistema nervioso. Recientemente, la pérdida de la actividad transcripcional de STAT3 ha sido ligada a la EA. En este trabajo, tratamos astrocitos primarios con los oligómeros del péptido β-amiloide (AβOs), los cuales muestran una potente actividad sinaptotóxica, y estudiamos los efectos de los mediadores presentes en el medio condicionado de astrocitos tratados con AβOs (MCA+AβOs) en la depleción nuclear de STAT3 fosforilado en el residuo 727 (pSer-STAT3) en las neuronas. El tratamiento de los cultivos neuronales ricos en astrocitos con 0,5 μM de AβOs indujo en las neuronas una disminución significativa de pSer-STAT3, pero no de fosfotirosina 705-STAT3, la otra forma fosforilada de STAT3. Esta disminución no ocurrió en cultivos neuronales pobres en astrocitos revelando un rol fundamental de los astrocitos en esta respuesta. Para probar si los mediadores, liberados por los astrocitos en respuesta a los AβOs, induce la depleción nuclear de pSer-STAT3, cultivos neuronales pobres en astrocitos fueron tratados con MCA+AβOs, lo que causó depleción nuclear de pSer-STAT3 pero no modificó los niveles totales de STAT3. El uso de catalasa y hemoglobina extracelular previno la depleción nuclear de pSer-STAT3 causada por el MCA+AβOs, indicando que posiblemente el peróxido de hidrógeno y el óxido nítrico son los mediadores liberados por los astrocitos involucrados en esta respuesta. Además, el MCA+AβOs indujo un aumento significativo de la espresión y la secreción de la citoquina pro-inflamamtoria IL-6. El MCA+AβOs aumentó el tono oxidativo neuronal y generó en las neuronas señales de calcio mediadas por el receptor de ryanodina, que son esenciales para la depleción nuclear de pSer-STAT3. Usando adenovirus, se demostró que la inhibición de calcineurina abolió la depleción nuclear de pSer-STAT3 inducida por el MCA+AβOs: También se demostró que la activación de calcineurina produjo un leve aumento de la depleción nuclear y mayor defosforilación de pSer-STAT3 en las neuronas, revelando que si bien calcineurina participa en la depleción nuclear de pSer-STAT3, no es el único componente involucrado en el proceso. En suma, el MCA+AβOs generó una disminución significativa de los niveles de ARNm de genes de sobrevivencia Bcl-2 y survivina y un aumento de la razón pro-apoptótica Bax/Bcl-2. No obstante, el MCA+AβOs no promovió la apoptosis por si solo. El MCA+AβOs sensibilizó a la neuronas hacia la muerte apoptótica pero solo en presencia de NMDA a concentraciones excitotóxicas. Esta es la primera descripción que el MCA+AβOs promueve señales de calcio neuronales que regulan la distribución nuclear de pSer-STAT3 en las neuronas. En esta tesis se propone que los AβOs inducen la producción de peróxido de hidrógeno, óxido nitric e IL-6, lo cual aumenta el tono oxidativo neuronal, generando una señal de calcio que activa la fosfatasa calcineurina, la cual causa (en parte) la depleción nuclear de pSer-STAT3 y la pérdida de la actividad transcripcional protectora de STAT3. / Oxidative stress and dysregulation of calcium signaling are pivotal signs in a variety of neurodegenerative diseases, including Alzheimer´s disease (AD). The transcription factor STAT3 has a crucial role in the development and maintenance of the central nervous system. Recently, the loss of transcriptional activity of STAT3 has been linked to AD. In this work, we treated astrocytes with amyloid beta peptide oligomers (AβOs), which display potent synaptotoxic activity, and studied the nature and effects of astrocyte-conditioned medium treated with AβOs on the nuclear depletion of neuronal serine-727-phosphorylated STAT3 (pSer-STAT3). Treatment of mixed neuron-astrocyte cultures with 0.5 μM AβOs induced in neurons a significant decrease of nuclear pSer-STAT3, but not of phosphotyrosine-705 STAT3, the other form of STAT3 phosphorylation. This decrease did not occur in astrocyte-poor neuronal cultures revealing a pivotal role for astrocytes in this response. To test if mediators released by astrocytes in response to AβOs induce pSer-STAT3 nuclear depletion, we used conditioned medium derived from AβOs-treated astrocyte cultures (ACM+AβOs). Treatment of astrocyte-poor neuronal cultures with ACM+AβOs caused pSer-STAT3 nuclear depletion but did not modify overall STAT3 levels. Extracellular catalase and haemoglobin prevented the pSerSTAT3 nuclear depletion caused by AβOs, indicating that reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide could mediate this response. Besides, ACM+AβOs produced an increase of production and secretion of the pro-inflamamtory cytokine IL-6. Also, ACM+AβOs increased the neuronal oxidative tone and calcium signals in neurons, leading to a ryanodine-sensitive intracellular calcium signal that proved to be essential for pSer-STAT3 nuclear depletion. Using adenoviruses we showed that calcineurin inhibition abolished the nuclear depletion of pSer-STAT3 induced by ACM+AβOs and that calcineurin activation produced just a mild increase of the nuclear depletion of pSer-STAT3 in neurons, revealing that calcineurin participate in nuclear depletion of pSer-STAT3, however, it is not the only component involved in the process. In addition, ACM+AβOs generated decreased Bcl-2 and Survivin transcription and significantly increased Bax/Bcl-2 ratio but ACM+AβOs did not execute apoptosis itself. ACM+AβOs sensibilized neurons to apoptotic death when it was incubated in presence of NMDA at an excitotoxic concentration. This is the first description that ACM+AβOs and neuronal calcium signals jointly regulate pSer-STAT3 nuclear distribution in neurons. We propose that AβOs induce hydrogen peroxide, nitric oxide and IL-6 production, which by increasing the neuronal oxidative tone, generate a calcium signal that activates the phosphatase calcineurin, which cause (in part) pSer-STAT3 nuclear depletion and loss of STAT3 protective transcriptional activity. / -Beca CONICYT doctorado nacional N°21130445 y extensión de beca doctoral. -Proyecto Anillo ACT-1114 del Programa de investigación asociativa de CONICYT (PIA, adjudicado por el Dr. Marco Tulio Núñez) -Proyecto FONDECYT 1150736 (adjudicado por la Dra. Andrea Paula-Lima) -Proyecto FONDECYT 1130068 (adjudicado por el Dr. Marco Tulio Núñez) -Becas CONICYT de asistencia a congresos N°81140457 (2014) y N°81150376 (2015) También quiero agradecer a las siguientes instituciones internacionales que gracias a sus becas me permitieron asistir a diferentes cursos de neurociencia y a congresos internacionales de alto nivel: -International Society for Neurochemistry (ISN) por el financiamiento completo para asistir al curso “3rd ISN Latin American School of Advanced Neurochemistry” (Montevideo, Uruguay, 2014) y la beca para asistir al congreso “26th ISN-ESN biennal meeting” en Paris, Francia (2017). -International Brain Research Organization (IBRO) por el financiamiento completo para asistir al curso “IBRO-USCRC 10th Canadian School of Neuroscience” (Montreal, Canadá, 2016) y al congreso “10th Annual Canadian Neuroscience Meeting” en Toronto (2016) y por la beca para asistir al congreso “13th Conference Alzheimer and Parkinson Disease” en Viena, Austria (2017). -Francais Société des Neurosciences-IBRO quienes financiaron mi viaje a Bordeaux, Francia para asistir al congreso “NeuroFrance 2017” y buscar postdoc. -Grass Foundation, IBRO LATP y USCRC y a Society for Neuroscience quienes financiaron mi beca completa para participar en el curso: “Latinoamerican Training program 2018” en Valparaíso, Chile y quienes financiarán mi participación en el congreso Society for Neuroscience 2019 en Chicago, EEUU. / Diciembre 2019

L'AMPc té un paper clau com a missatger intracel.lular regulant la transmissió dels senyals extracel•lulars en diferents teixits i controlant múltiples processos cel lulars. Els nivells intracel.lulars d'AMPc es controlen mitjançant la seva síntesi, catalitzada per l'enzim adenilat ciclasa, i mitjançant la seva degradació a través de l'acció de les fosfodiesterases (PDE) de nucleòtids cíclics. Hi ha 11 famílies de PDEs. La PDE4 representa a una família de fosfodiesterases específiques d'AMPc formada per quatre gens paràlegs (PDE4-D), cadascun dels quals és capaç de generar múltiples variants d’splicing. La PDE4A, la PDE4B i la PDE4D es troben expressades en diferents tipus de cèl lules inflamatòries on tenen un important paper com reguladores dels processos inflamatoris. La inhibició selectiva, tant in vitro com in vivo, de PDEs ha demostrat tenir diferents efectes antiinflamatoris. En aquest treball es mostra la implicació de la isoforma PDE4B, i en concret la seva variant de splicing PDE4B2, durant el procés neuroinflamatori del model animal d’Esclerosis Múltiple, l’Encefalomielitis Autoimmune Experimental (d’EAE). Els resultats mostren un augment de l’expressió de l’ARNm de PDE4B2 a la medul•la espinal de ratolins EAE que correlaciona amb l’expressió d’alguns marcadors inflamatoris de forma dependent a la simptomatologia clínica dels animals. També s’observa que l’enzim PDE4B es trova localitzat principalment en cèl•lules presentadores d’antigen (APCs) com les cèl•lules dendrítques i els macròfags/micròglia. A més, els ratolins PDE4B-/- mostren una aparició temprana dels símptomes clínics en comparació amb els ratolins wildtype, amb alteracions en l’expressió de l’ARNm d’algunes citocines. L’alteració selectiva de la PDE4B2 en el model d’EAE en ratolí i la seva participació en el desenvolupament de la malaltia com s’ha observat en els animals PDE4B-/- presenta noves possibilitats sobre l’ús d’inhibidors selectius per les diverses isoformes (i variants d’splicing) tant per aplicacions terapèutiques com per investigar mecanismes d’inflamació en malalties neurodegeneratives. / Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is an animal model of multiple sclerosis that courses with neuroinflammation, axonal damage and demyelination. The model is characterized by T- and B-cell responses to myelin oligodendrocyte glycoprotein which produce a wide range of pro- and anti-inflammatory cytokines. The modulation of cAMP levels through pharmacological manipulation of phosphodiesterases (PDEs) provokes profound anti-inflammatory responses. In the EAE model, amelioration of the clinical signs and delayed onset is observed after PDE4 inhibition and the PDE4B gene has been related to the inflammatory immune response in mice. Here we analyzed post-immunization changes in the expression of mRNA coding for the PDE4B2 splice variant by semiquantitative real-time PCR and in situ hybridization. The results showed an upregulation of PDE4B2 mRNA in the spinal cord of EAE mice which correlates with FoxP3 and TGF-β mRNAs expression in a score-dependent manner. We also found that PDE4B enzyme is mainly localized in antigen-presenting cells (APCs) such as dendritic cells and microglia/macrophages. PDE4B-/- mice show an earlier onset of the disease compared to wildtype mice, with alterations in some cytokine mRNA expression. The results point to a protective role of the PDE4B enzyme and PDE4B2 splice variant in particular, during EAE pathogenesis by modulating cAMP levels in APCs and controlling the cytokine environment for T-cell differentiation.

El Objetivo General de esta Tesis ha sido investigar la formación y función de heterómeros entre receptores de dopamina y otros receptores que puedan estar implicados en la regulación de la transmisión dopaminérgica, como receptores de galanina, histamina, adrenérgicos o receptores sigma-1. Basándonos en que tanto la galanina como la dopamina modulan la liberación de acetilcolina en el hipocampo, se ha demostrado que los receptores de dopamina de la familia D1 (receptores D1 y D5) pueden formar heterómeros con los receptores de galanina Gal1 y Gal2 y se ha estudiado la función de estos heterómeros en la liberación de acetilcolina en el hipocampo. En el estriado, los receptores de dopamina D1 se localizan en las neuronas GABAérgicas dinorfinérgicas donde también se localizan receptores de histamina H3. Este hecho permite formular la hipótesis de que estos receptores de histamina modulen la transmisión dopaminérgica mediante la formación de heterómeros y que esto pueda explicar algunos de los resultados contradictorios sobre las interacciones funcionales entre receptores H3 y receptores de dopamina. Teniendo en cuenta todo ello, se ha demostrado que los receptores de dopamina D1 pueden formar heterómeros con los receptores de histamina H3 y se han estudiado las implicaciones funcionales de estos heterómeros en cultivos celulares y en el estriado. Las vías dopaminérgicas y especialmente la señalización mediada por los receptores D1 y D2 de dopamina, están profundamente implicadas en la adicción a cocaína. Una gran parte de los efectos mediados por la cocaína se atribuyen a una sobre-estimulación de la señalización de los receptores de dopamina debida al incremento de dopamina ocasionado por la inhibición por cocaína del transportador de dopamina (DAT). Sin embargo, la cocaína, además de interaccionar con DAT, puede unirse a otras proteínas como los receptores sigma-1. En este contexto, es interesante conocer si los receptores sigma 1 pueden modular la funcionalidad de los receptores de dopamina D1 y D2 mediante un proceso de heteromerización. Por ello, se ha demostrado que los receptores D1 y D2 de dopamina pueden formar heterómeros con los receptores sigma-1 e investigado el efecto que ejerce la cocaína, mediado por estos heterómeros, en la transmisión dopaminérgica. El receptor de dopamina D4 pertenece a la familia de receptores de dopamina D2 y, en humanos, es el único que presenta formas polimórficas, las más comunes D4.4, D4.2 y D4.7. Existe una clara relación entre la forma polimórfica D4.7 del receptor D4 humano con el trastorno de hiperactividad y déficit de atención. No existen muchas diferencias funcionales entre las formas polimórficas por lo que no se conoce cuales son las repercusiones bioquímicas de expresar una u otra forma. Nuestra hipótesis de trabajo es que podían existir diferencias en la capacidad de formar heterómeros con otros receptores de dopamina como el D2 y que estos heterómeros podrían modular la liberación de glutamato en el estriado, lo que podría ser relevante en el trastorno de hiperactividad y déficit de atención. Por ello, se ha demostrado que los receptores D2 y D4 de dopamina pueden formar heterómeros en células vivas y en el tejido estriatal y se ha estudiado su papel en la liberación de glutamato en el estriado. Otra particularidad del receptor de dopamina D4 es que es el único receptor dopaminérgico en la glándula pineal de rata sin que se conozca cual es su función a pesar de que se expresa de manera circadiana. Dado que la glándula pineal está bajo el control de los receptores alfa-1B y beta-1 adrenérgicos, cuya activación está altamente relacionada con la regulación del ritmo circadiano y la síntesis y liberación de serotonina y melatonina, una posibilidad es que los receptores de dopamina D4 puedan modular la función de los receptores adrenérgicos de la glándula pineal mediante un proceso de heteromerización. Para estudiar esta posibilidad se ha demostrado que los receptores D4 de dopamina pueden formar heterómeros con los receptores alfa-1B y beta-1 adrenérgicos y se ha investigado su presencia y función en la glándula pineal de rata. / DOPAMINE RECEPTOR´S HETEROMERS. NEW MECHANISMS FOR THE REGULATION OF DOPAMINERGIC TRANSMISSION The main objective of this Thesis has been to investigate the formation and function of heteromers between dopamine and other receptors that might be implicated in the regulation of dopaminergic transmission, such as galanin, histamine, adrenergic or sigma-1 receptors. Firstly, it has been demonstrated that dopamine D1-like family receptors (D1 and D5) can form heteromers with galanin Gal1 and Gal2 receptors. The functional association of these heteromers has been studied within the context of the liberation of acetylcholine in the hippocampus. Secondly, it has been shown that dopamine D1 receptors can form heteromers with histamine H3 receptors. The functional implications of these heteromers have been studied using cellular cultures and native striatum tissue. Thirdly, it has been demonstrated that dopamine D1 and D2 receptors can form heteromers with sigma-1 receptors. The effect of cocaine on the dopaminergic transmission mediated by these heteromers has been investigated. Fourthly, it has been shown that dopamine D2 and D4 receptors can form heteromers both in living cells and striatal tissue and their role on the release of glutamate in the striatum has been studied. Finally, it has been shown that dopamine D4 receptors can form heteromers with adrenergic α1B and β1 receptors, their presence and function has been investigated in rat pineal gland.

La enfermedad de Parkinson es el segundo trastorno neurodegenerativo más común de nuestra sociedad tras el de Alzheimer. Se caracteriza por una disminución de los niveles del neurotransmisor dopamina asociada a la muerte de las neuronas dopaminérgicas en la substantia nigra del mesencéfalo, proceso que sucede de forma análoga en las células dopaminérgicas de la retina, el subtipo de células amacrinas A18. En consecuencia, además de las múltiples deficiencias motoras y cognitivas que conlleva esta enfermedad, también se han observado alteraciones, a nivel morfológico y fisiológico, en la retina de enfermos de Parkinson y animales modelo de esta enfermedad. Dichas alteraciones incluyen deficiencias en la agudeza visual, sensibilidad al contraste, percepción del color y adaptación a la oscuridad, así como en la detección del movimiento. Sin embargo, se hace necesario esclarecer los mecanismos moleculares subyacentes a esta patología en la retina con el fin de facilitar el diagnóstico molecular y la búsqueda de nuevas dianas terapéuticas. En esta Tesis Doctoral se ha analizado la expresión génica y el patrón de distribución en la retina de distintos mamíferos, desde roedores hasta la especie humana, de dos proteínas de elevada relevancia en la enfermedad de Parkinson, denominadas parkina y UCH-L1, dos importantes componentes del sistema ubicuitina-proteasoma, implicado en la homeostasis proteica celular. En este contexto, se han revisado en profundidad los componentes que integran este sistema en la retina, junto a su papel en el desarrollo y función de este tejido en condiciones fisiológicas y sus alteraciones en condiciones patológicas. Por otra parte, se ha estudiado el patrón de procesamiento ('splicing') alternativo del ARNm del gen PARK2, el cual codifica la proteína parkina, en la retina de mamíferos en condiciones fisiológicas, proceso cuya desregulación está implicada en el desarrollo y progresión de diversas patologías que afectan a la retina, incluida la enfermedad de Parkinson. Adicionalmente, se han investigado las alteraciones a nivel proteico en la retina de monos parkinsonianos tratados con el compuesto neurotóxico MPTP, mediante técnicas de proteómica. Finalmente, se han catalogado y cuantificado todos los genes expresados en la retina adulta humana mediante secuenciación masiva del transcriptoma (RNA-Seq), con especial énfasis en aquellos relacionados con enfermedades neurodegenerativas que afectan a la retina. En conclusión, en esta Tesis Doctoral se ha abordado mediante diferentes aproximaciones experimentales en la retina de mamíferos el estudio de la expresión de los genes y proteínas relacionados con enfermedades neurodegenerativas del sistema nervioso central que cursan con alteraciones en la estructura y función de la retina.

Las lipofuscinosis neuronal ceroidea (LNCs) constituyen uno de los grupos de enfermedades neurodegenerativas de herencia autosómica recesiva más frecuentes en la infancia. Presentan variabilidad en la edad de inicio y comparten amplio espectro fenotípico: epilepsia, déficit visual, deterioro motor y cognitivo progresivos con fallecimiento a edad precoz. Se han identificado ocho genes responsables de las diferentes formas clínicas en la edad pediátrica (CLN10/CTSD, CLN1/PPT1, CLN2/TPP1, CLN3, CLN5, CLN6, CLN7/MFSD8 y CLN8). El análisis mutacional permite asociar el defecto genético a cada una de las formas clínicas: congénita, LNCC (CLN10); infantil, LNCI (CLN1); infantil tardía, LNCIT (CLN2); juvenil, LNCJ (CLN3); variante infantil tardía finlandesa, vLNCITFin (CLN5); variante infantil tardía juvenil precoz, vLNCITJuv (CLN6); variante infantil tardía turca, vLNCITTur (CLN7) y variante infantil tardía epilepsia del norte con retraso mental, EPMR - variante infantil tardía (CLN8). Nos proponemos, a través de los estudios realizados en los pacientes españoles con LNC, profundizar en el conocimiento de los aspectos clínicos y moleculares de este grupo de enfermedades, determinar el espectro mutacional de los genes CLN1, CLN2, CLN3, CLN5 y CLN7 y establecer una adecuada correlación genotipo-fenotipo en la población pediátrica de nuestro país. Desde el año 1974-2011 se estudiaron 6 pacientes con LNCI (5 núcleos familiares). Desde el año 1979-2011 se estudiaron 12 pacientes con LNCIT (10 núcleos familiares). Desde el año 1975-2010 se estudiaron 24 pacientes con LNCJ, divididos en 2 grupos: variante (11 pacientes) con mutaciones en el gen CLN1 y clásico (13 pacientes) con mutaciones en el gen CLN3. Se describieron 3 pacientes con vLNCITFin y uno con vLNCITTur. Se creó una base de datos clínica con 50 ítems. Para el estudio estadístico se utilizó la prueba de Kaplan-Meier. Los pacientes con LNCI, iniciaron la enfermedad entre los 8-15 meses con retraso en el desarrollo motor y marcha inestable. La epilepsia puede aparecer en cualquier momento. La LNCI se caracteriza por un severo y progresivo curso clínico y en nuestra población, la mutación V181M en el gen CLN1 está asociada con el fenotipo más severo de la enfermedad. La LNCIT se inició entre los 18 meses y los 3.7 años con retraso del lenguaje y convulsiones febriles simples seguidas de epilepsia. El trastorno de aprendizaje y la ataxia ocurrieron a los 4 años. La regresión clínica se inició con una pérdida de las frases, seguido de pérdida de la deambulación. Todos los pacientes desarrollaron epilepsia mioclónica continua. La LNCIT presenta un curso clínico muy homogéneo y se demuestra heterogeneidad genética en nuestra población. La forma variante de LNCJ se inició con retraso / regresión del lenguaje y dificultades de aprendizaje mientras que la forma clásica se inició con déficit visual. La regresión clínica se inició con una pérdida de las frases seguida por una pérdida de la deambulación durante la adolescencia en el grupo variante y durante la edad adulta el grupo clásico. El curso clínico es más severo y progresivo en pacientes con mutaciones en el gen CLN1 que en el gen CLN3. La mutación V181L en el gen CLN1 fue identificada en homocigosis en 9 pacientes pertenecientes a 4 familias consanguíneas, no relacionadas, todas de etnia gitana. Se considera la posibilidad de realizar un diagnóstico precoz de LNCJ en base a la sintomatología inicial y la edad de inicio. El índice de progresión de la enfermedad orienta hacia los fenotipos causados por mutaciones en los genes CLN1 / CLN3 y el diagnóstico definitivo deberá confirmarse mediante el análisis mutacional de dichos genes. Se ha elaborado un protocolo diagnóstico que permite realizar estudios de correlación genotipo-fenotipo y amplía el espectro clínico-mutacional en la población española afectada de lipofuscinosis neuronal ceroidea. / Neuronal ceroid lipofuscinosis (NCLs) is one of the most common groups of progressive neurodegenerative diseases in childhood. Eight disease genes causing NCL in childhood have been identified: CLN10/CTSD, CLN1/PPT1, CLN2/TPP1, CLN3, CLN5, CLN6, CLN7/MFSD8, and CLN8. The main objective was to assess the natural history of the disease and to establish phenotype/genotype correlations in Spanish patients with NCL. Infantile neuronal ceroid lipofuscinosis (INCL) is caused by mutations in the CLN1/PPT gene. The age at disease onset in six Spanish patients with INCL ranged from 8 to 15 months. Delayed motor skills and ataxia were the initial symptoms. The V181M mutation in the CLN1 gene was found in homozygosis which is associated with the most severe INCL phenotype. Late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis (LINCL) is caused by mutations in the CLN2. The clinical outcome in 12 Spanish patients reported the age at onset of clinical symptoms ranged from 18 months to 3.7 years, and they included delayed speech and simple febrile seizures followed by epilepsy. Clinical regression was initiated by loss of sentences followed by loss of walking ability. The clinical progression of LINCL was relatively homogeneous and genetic heterogeneity was demonstrated in the 10 families studied. Juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis (JNCL) is usually caused by a 1.02-kb deletion in the CLN3 gene and mutations in the CLN1 gene may be associated with a variant form of JNCL (vJNCL). To assess the natural history of the disease, 24 Spanish patients with JNCL were studied. Patients were classified into the groups of vJNCL with mutations in the CLN1 gene (n= 11) and classic JNCL (cJNCL) with mutations in the CLN3 gene (n=13). Patients with vJNCL showed a more severe and progressive clinical course than those with cJNCL. The rate of disease progression may be useful to diagnose vJNCL or cJNCL, which should be confirmed by molecular studies in CLN1/CLN3 genes. Three unrelated patients with Finnish variant late infantile (CLN5) and another patient with Turkish variant late infantile (CLN7) were described. The diagnostic algorithm is a useful tool for the diagnosis of the patients with NCL and the correlation genotype-phenotype studies in Spain.