La malaria y la anemia se encuentran entre los principales problemas de la salud pública mundial. Los recién nacidos y los niños pequeños son uno de los grupos de la población más afectados por ambas patologías. En áreas endémicas de malaria, la frecuente coexistencia de ferropenia, procesos inflamatorios y malaria dificulta la interpretación de las magnitudes bioquímicas utilizadas para valorar el metabolismo del hierro. Otra dificultad añadida en la interpretación de los resultados es la falta de valores normales en estas poblaciones. En los últimos años se ha desarrollado otro test indicador del contenido corporal de hierro, el receptor soluble de transferrina, que aumenta en aquellos pacientes con anemia por deficiencia de hierro mientras que no se altera en la anemia asociada a procesos infecciosos o inflamatorios. Se han realizado pocos estudios sobre la utilidad de este marcador en niños que viven en áreas endémicas de malaria y con resultados contradictorios.Los objetivos de esta investigación son: estudiar el metabolismo del hierro en un grupo de lactantes que viven en un área endémica de malaria, determinando el efecto de la inflamación y de la malaria, así como valorar la utilidad del receptor soluble de transferrina en el diagnóstico diferencial de la anemia en esta población. Se analizan, durante el primer año de vida, las magnitudes bioquímicas y hematológicas utilizadas habitualmente para valorar el metabolismo del hierro. Se ha observado que la edad influye sobre la prevalencia de las principales patologías que en esta zona afectan a este metabolismo y sobre las magnitudes bioquímicas y hematológicas estudiadas. Asimismo estas magnitudes se alteran en los niños con malaria y/o procesos inflamatorios. El receptor soluble de transferrina no contribuye al diagnóstico del tipo de anemia en los lactantes que viven en estas áreas, puesto que su concentración se eleva con la hemólisis asociada a la malaria además de con la ferropenia. Se recomienda continuar las búsqueda de nuevos test no invasivos que permitan detectar la deficiencia de hierro en estas zonas.

INTRODUCCIÓN. La familia HERC humana está formada por seis proteínas en cuyas secuencias se hallan invariablemente un dominio HECT (Homólogo al extremo C-terminal de E6AP) y uno o varios dominios RLD (Homólogos al regulador de la condensación cromosómica RCC1). La presencia del HECT sugiere que estas proteínas poseen actividad ubiquitina ligasa, mientras que la presencia de RLDs plantea la posibilidad de que posean además actividad intercambiadora de nucleótidos de guanina sobre GTPasas monoméricas. La proteína HERC1 es una proteína gigante (532 kDa) que ha sido implicada en el tráfico intracelular de membranas en virtud de su interacción con la cadena pesada de la clatrina (CHC) y con GTPasas de las familias ARF y Rab.OBJETIVOS. Con el fin de ampliar nuestros conocimientos acerca de la proteína HERC1 establecimos los siguientes objetivos: (1) identificación de moléculas que interaccionen con HERC1; (2) análisis de la localización subcelular de HERC1; (3) estudio de los efectos de la silenciación de HERC1 por RNAi; (4) análisis de formas truncadas y mutadas de HERC1.MÉTODOS. Para hallar móleculas capaces de unirse a HERC1 usamos técnicas tales como ensayos de doble híbrido en levadura, pull-downs, coinmunoprecipitaciones o ensayos de unión lípido-proteína. Las interacciones halladas fueron caracterizadas usando ensayos de ubiquitinación y de intercambio de nucleótidos, cromatografía de filtración en gel o medición de actividades enzimáticas. La distribución subcelular de HERC1 se estudió por microscopía confocal usando marcadores de varios compartimentos intracelulares. La silenciación de HERC1 se logró mediante transfección de un siRNA específico de ésta en células HeLa, en las que se estudió a continuación el funcionamiento de las vías de tráfico endocítico y secretor. Finalmente, el estudio de formas truncadas y mutadas de HERC1 se basó en el análisis microscópico de varias proteínas de fusión entre la proteína fluorescente verde (GFP) y las mencionadas formas de HERC1. RESULTADOS. La isoforma M2 del enzima glucolítico piruvato quinasa (M2PK) se identificó como una nueva proteína de unión a HERC1. No obstante, M2PK no es sustrato de ubiquitinación de HERC1, y ésta tampoco afecta la actividad enzimática ni la estructura cuaternaria de M2PK. También se demostró la presencia de la cadena ligera de la clatrina en un complejo citosólico en el que se hallan además HERC1, CHC y la chaperona Hsp70. HERC1 interacciona asimismo con la GTPasa ARF6, sobre la cual estimula la disociación de GDP. Dicha actividad se probó que depende de la unión a HERC1 de fosfatidilinositol-4,5-bisfosfato (PIP2). Éste no es el único fosfolípido capaz de unirse a HERC1, ya que también lo hacen otros fosfoinosítidos. En cuanto a su distribución subcelular, HERC1 se halla en vesículas asociadas al Golgi pero no en endosomas. HERC1 es además reclutada a protrusiones de membrana ricas en actina por activación de ARF6. En relación a la silenciación de HERC1 por RNAi, ésta no afecta el tráfico endocítico ni secretor. Por último, ciertas formas delecionadas o mutadas de HERC1 forman agregados intracelulares ricos en ubiquitina, mientras que otras provocan cambios en el citoesqueleto de actina o inhiben la endocitosis del factor de crecimiento epidérmico (EGF).CONCLUSIONES. M2PK, CLC, ARF6 y varios fosfolípidos, tales como PIP2, han sido identificados como nuevas moléculas capaces de interactuar con HERC1. Esta proteína se halla asociada al aparato de Golgi y se transloca a protrusiones de actina. HERC1 no es, sin embargo, esencial para el adecuado funcionamiento de las vías celulares de endocitosis y secreción proteica, aunque la sobreexpresión de ciertos dominios de HERC1 causa alteraciones en el citoesqueleto de actina y la endocitosis de EGF. / INTRODUCTION. The human HERC family consists of six proteins whose sequences contain both HECT (Homologous to E6AP C-terminus) and RCC1-like domains (RLDs). While HECT domains are known to act as E3 ubiquitin ligases, RLDs behave, in at least some cases, as guanine nucleotide exchange factors for small GTPases. HERC1 is a giant (532 kDa) protein which has been implicated in membrane trafficking pathways through its ability to interact with clathrin heavy chain (CHC) as well as ARF- and Rab-family GTPases. OBJECTIVES. In this study, we sought to (i) identify new HERC1-binding molecules, (ii) pinpoint HERC1's subcellular localization, (iii) analyze the effects of siRNA-mediated HERC1 knockdown and (iv) characterize the behavior of truncated and mutant versions of HERC1.METHODS. HERC1-interacting molecules were found using yeast two-hybrid screens, pull-down, coimmunoprecipitation and lipid-protein overlay assays. The interactions were further characterized using ubiquitination and nucleotide exchange assays, gel filtration chromatography and enzyme activity measurements. The subcellular distribution of HERC1 was studied by confocal epifluorescence microscopy in several cell lines, which were also used to determine the effects upon intracellular trafficking pathways of a HERC1-specific siRNA and of a number of chimeric proteins between the green fluorescent protein (GFP) and various truncated and mutant forms of HERC1. RESULTS. M2-type pyruvate kinase (M2PK) was shown to interact with HERC1. However, HERC1 does not influence M2PK enzyme activity, oligomeric structure or ubiquitination. Clathrin light chain (CLC) and ARF6 also bind HERC1. Moreover, HERC1 stimulates GDP dissociation from ARF6, which, in turn, requires the presence of phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) bound to HERC1. Other phospholipids apart from PIP2 also display affinity for HERC1. Regarding its subcellular localization, HERC1 appeared partly in Golgi-associated vesicles and was seen to translocate to actin-rich membrane protrusions in an ARF6-dependent manner. On the other hand, HERC1 siRNA was shown not to affect endocytic or secretory pathways whereas, by contrast, some GFP-HERC1 chimeras cause alterations in endocytosis and the actin cytoskeleton. CONCLUSIONS. M2PK, CLC, ARF6 and several phosphoinositides have been identified as HERC1-binding molecules. HERC1 is Golgi-associated and probably has a regulatory function in membrane trafficking and/or in cytoskeletal rearrangements.

Els mecanismes d'adhesió plaquetària i formació de trombes arterials venen determinats en gran mesura per l'entorn biomecànic, concretament per la velocitat i l'esforç de cisalla local. El present treball pretén aprofundir en el coneixement de diferents mecanismes inflamatoris implicats en el desencadenament de la trombosi arterial, concretament en els processos d'adhesió i activació plaquetàries.La creixent importància de la proteïna C-reactiva (CRP), un reactant de fase aguda, no només com a marcador sino com a modulador de la malaltia cardiovascular, així com la controvèrsia que ha sorgit dels seus estudis ens va plantejar estudiar l'efecte de les diferents isoformes de la CRP sobre el creixement del trombe en condicions de flux arterial. Així, vam conloure que les diferents isoformes de la CRP difereixen en els seus efectes sobre el creixement del trombe. Concretament, la isoforma monomèrica de CRP (mCRP) té un fenotip protrombòtic que indueix activació i adhesió plaquetària i el creixement del trombe en condicions de flux arterial, tant quan es troba en forma circulant com immobilitzada, mitjançant l'increment de P-selectina a la superfície plaquetària. En canvi, la isoforma nativa (natCRP) no té cap efecte en l'adhesió plaquetària ni en el creixement del trombe. Tanmateix, la CRP interacciona amb les plaquetes i s'incorpora a l'estructura tridimensional del trombe.D'altra banda, es desconeix si l'oclusió coronària per se, en absència de malaltia ateroscleròtica subjacent i altres factors de risc, pot produir una resposta inflamatòria aguda tant local com sistèmica que indueixi l'activació i adhesió de les plaquetes. Així, vam demostrar en un model porcí d'infart de miocardi que la isquèmia miocàrdica, en absència d'aterosclerosi, indueix expressió de mCRP cardíaca i provoca una resposta inflamatòria local i sistèmica i una major adhesió i activació plaquetària.Finalment, degut a que els efectes beneficiosos de les estatines en la prevenció de la malaltia aterotrombòtica van més enllà dels seus efectes hipolipemiants, es va estudiar l'efecte de la rosuvastatina sobre la formació del trombe amb l'objectiu d'identificar nous potencials mecanismes protectors de la rosuvastatina. Mitjançant un sistema de perfusió in vitro vam demostrar que la rosuvastatina inhibeix l'adhesió plaquetària en condicions de flux arterial i venós. Mitjançant un abordatge proteòmic vam demostrar que la rosuvastatina produeix un augment de GRP78 a la membrana de les plaquetes perfundides, que interacciona amb el factor tissular (TF), reduint la seva activitat procoagulant. / Mechanisms of thrombus formation and platelet adhesion are regulated by flow-mediated interactions where shear rate and shear stress play a key role. The present work aimed to study the role of inflammation in thrombus formation and platelet adhesion. The growing interest of C-reactive protein (CRP), an acute phase reactant, not only as a marker but also as a maker of cardiovascular disease, lead us to study the effect of the different CRP isoforms on thrombus formation under arterial flow conditions. We found that CRP isoforms differ in their effects on thrombus growth. Indeed, the monomeric isoform (mCRP) shows a prothrombotic phenotype and enhances platelet activation and adhesion under flow, both in a circulating form and immobilized with the activating substrate increasing platelet surface P-selectin expression. In contrast, native CRP (natCRP) has no effect on thrombus growth. Additionally, we observed that CRP isoforms interact with adhered platelets and incorporate on the structure of the growing thrombi.On the other hand, we studied whether coronary occlusion per se, in the absence of atherosclerotic disease and other risk factors, induces an inflammatory response triggering platelet adhesion and activation. We found in a porcine model of myocardial infarction that ischemia, in the absence of atherosclerosis, induces cardiac mCRP expression and produces a local and systemic inflammatory response triggering platelet adhesion and activation.Finnally, since beneficial effects of statins (lipid lowering drugs) go beyond its lipid-lowering effects, we studied the effect of rosuvastatin, a new available statin, on thrombus formation under flow with the aim to identify novel potential beneficial effects of rosuvastatin. Indeed, we found that rosuvastatin inhibits platelet adhesion under venous and arterial flow conditions. By means of a proteomic approach, we showed that rosuvastatin increases GRP78 (Glucose-regulated protein 78) on the platelet surface, which interacts with tissue factor reducing its procoagulant activity.

La vida neonatal se caracteriza por una sensibilidad elevada frente a agentes infecciosos, posiblemente debida a la ausencia de memoria inmunológica preexistente en recién nacidos. Otro factor importante que puede contribuir a esta sensibilidad es el reducido número de células inmunocompetentes presentes en los tejidos linfoides periféricos en las primeras etapas de vida. El proceso de maduración inmunológica se halla influenciado por factores exógenos procedentes fundamentalmente de la dieta y de la microbiota presente en las mucosas.La lactancia materna es el vehículo utilizado por la madre para la transferencia de inmunidad pasiva al neonato, principalmente IgA, leucocitos, citocinas, ácidos grasos y otros agentes bioactivos. Estos componentes no solo ofrecen protección frente a infecciones sino que modulan el sistema inmunitario del neonato, inmaduro en el momento del nacimiento.El Ácido Linoleico Conjugado, mejor conocido por su acrónimo en inglés CLA, es un ácido graso poliinsaturado de cadena larga que comprende isómeros de posición y esteroisómeros, es decir formas "cis" y "trans", siendo los isómeros cis-9, trans-11 y trans-10, cis-12, los predominantes del CLA presente en alimentos de consumo diario. La leche es uno de los alimentos en los que el CLA se encuentra en mayores proporciones. El CLA interfiere en una gran variedad de procesos fisiológicos entre los que se encuentran la reducción de la grasa corporal, un efecto anti-aterosclerótico y anti-cancerígeno. Actualmente, aunque existen diversos estudios del efecto de CLA sobre el sistema inmunitario, ninguno de ellos ha sido estudiado en las primeras etapas de vida.Se parte de la premisa que la maduración del sistema inmunitario intestinal y sistémico tiene lugar en la etapa postnatal y depende entre otros, de factores exógenos procedentes de la dieta. Partiendo de la actividad inmunomoduladora sugerida para el ácido linoleico conjugado (CLA), presente en la leche materna, se plantea que el suplemento dietético con la mezcla isomérica de CLA -cis9,trans11:trans10,cis12 (80:20)- durante las primeras etapas de vida podría contribuir a la maduración del sistema inmunitario. Este planteamiento se concreta en los tres objetivos específicos de la tesis. Los dos primeros van dirigidos a determinar la influencia del suplemento con CLA durante los períodos de gestación, lactancia y primera infancia sobre el desarrollo del sistema inmunitario en ratas Wistar, y un tercer objetivo que pretende establecer el efecto inmunomodulador del suplemento con CLA -de forma continuada desde la gestación y durante 17 semanas- en ratas adultas inmunizadas con ovoalbúmina.Una de las principales aportaciones de la tesis es la demostración que el suplemento dietético con CLA (mezcla 80:20 de los isómeros cis9,trans11:trans10,cis12) durante los períodos de gestación, lactancia y primera infancia- ejerce un efecto inmunopotenciador sobre la respuesta inmunitaria humoral sistémica e intestinal durante las primeras etapas de vida en ratas Wistar.Concretamente, a nivel sistémico, este efecto inmunopotenciador se refleja en un incremento tanto de la concentración sérica de inmunoglobulinas como la producción esplénica de IgM. A nivel intestinal, el aporte de CLA induce un aumento de la expresión génica de IgA y su secreción hacia la luz intestinal. Por otra parte, cabe destacar que cuando el suplemento con CLA se inicia en el período de gestación y se prolonga durante 17 semanas, se evidencia también la capacidad inmunopotenciadora en rata adulta. En este caso, CLA incrementa la respuesta inmunitaria celular específica y promueve, a nivel intestinal, la producción de anticuerpos de isotipo IgA dirigidos contra un antígeno determinado. Por tanto, las propiedades inmunomoduladoras de CLA confieren a este ácido graso un gran potencial como posible ingrediente funcional. / THESIS SUMMARY:The maduration of the intestinal and systemic immune system takes place during the postnatal period and depends among others, of external factors coming from diet. It has been suggested that conjugated linoleic acid (CLA), present in breast milk, has immunomodulatory properties.Thus, it has been hypothesized that the CLA isomers mixture -cis9,trans11:trans10,cis12 (80:20)- during the first stages of life could help immune system maduration.This approach has been developed in three main objectives. The first two objectives are focused on determining the influence of CLA supplementation during gestation, suckling and early infancy on the development of the immune system of Wistar rats. The third aim tries to establish the immunomodulatory effect of CLA supplementation since gestation and during 17 weeks, in adult rats challenged with ovoalbumin.The main contribution of this thesis is the demonstration that CLA supplementation (isomer mixture 80:20 cis9,trans11:trans10,cis12) during gestation, suckling and early infancy enhances the systemic and intestinal immune response during the first stages of life in Wistar rats.Specifically, CLA supplementation shows an immune enhancing effect by increasing the concentration of sera immunoglobulins as wells as the splenic production of IgM. At the intestinal level, CLA induces an increment of IgA gene expression and its secretion to the intestinal lumen. Moreover, when CLA supplementation begins during gestation and lasts for 17 weeks, it is also seen an immune enhancing effect on adult rats. In this case, CLA increases the specific cellular immune response and promotes, at the intestinal level, the production of IgA antibodies for a particular antigen. Therefore, the immunomodulatory properties of CLA provide this fatty acid a great potential as possible functional ingredient.

Los modelos psicobiológicos de tolerancia al ejercicio vigentes presentan claras limitaciones al intentar explicar la aparición, con la acumulación de la fatiga, de determinados fenómenos no lineales (e.g., cambios discontinuos en las variables estudiadas, aumento de las fluctuaciones de dichas variables al acercarse a las discontinuidades, metaestabilidad entre estados) sin tener que recurrir a explicaciones ad hoc. Estos fenómenos señalan la existencia de una posible integración psicobiológica de tipo dinámico y no lineal (i.e., no proporcional ni aditiva) en la fatiga inducida por el ejercicio. En este contexto, el objetivo general de esta tesis doctoral fue revelar el tipo de integración psicobiológica mediante la búsqueda y el estudio de señales de no linealidad en parámetros de orden cinemáticos: ángulo del codo y cadencia de pedaleo (para desentrañar el rol de la intención), y psicológicos: foco de atención, y percepción de esfuerzo (PE). Para lograr dicho objetivo se llevaron a cabo tres estudios empleando ejercicios a intensidad constante. El primero tuvo por finalidad explorar el rol de la intención en la terminación del ejercicio inducida por la fatiga. Los resultados de los experimentos analizados en este estudio mostraban que parámetros de orden como el ángulo del codo y la cadencia de pedaleo cambiaban de estado con la fatiga, tras un aumento de las fluctuaciones, pasando de forma discontinua de un ángulo intencionalmente impuesto de 90º a uno de aproximadamente 0º o de una cadencia de 70 rpm a una cercana a las 0 rpm, respectivamente. En el segundo estudio, centrado en observar la dinámica del foco de atención en un ejercicio de carrera en cinta al 80% de la frecuencia cardíaca máxima hasta el fallo con pensamientos disociativos (PD) intencionalmente impuestos, se manifestaron fenómenos de emergencia espontánea de pensamientos asociativos (PA) y de dinámica metaestable entre los PD y los PA. Estos hallazgos confirmaron las predicciones de un modelo dinámico y no lineal del foco de atención. En el tercer estudio, cuyo objetivo fue analizar la dinámica de la PE, en un experimento piloto el 33.33% (grupo CR10 de Borg) y el 66.66% (grupo RPE 6-20 de Borg) de los participantes mostraron una dinámica fluctuante de su “rating of perceived exertion” (RPE) durante un ejercicio en cicloergómetro, informando cada 15 s, a una intensidad correspondiente a RPE = 15 (i.e., “hard”). Por otra parte, en los dos experimentos subsiguientes, también en cicloergómetro y a intensidad constante, se requirió informar de cambios en la PE sin expresar su magnitud (i.e., reportando únicamente “incremento” o “disminución”) y justo en el momento de notarlos. Los resultados de estos experimentos mostraron una dinámica predominantemente fluctuante de todos los participantes bajo diferentes condiciones de duración, intensidad, y terminación del ejercicio. Sin embargo, poco antes del fallo espontáneo inducido por la fatiga (FEIF) manifestaron un cambio a una dinámica predominantemente no fluctuante (solo incrementos de PE). En conclusión, al testar diferentes parámetros de orden y ejercicios a intensidad constante se han hallado diversas señales de no linealidad. Concretamente, la disolución espontánea del atractor intencional coincidente con el fallo, la emergencia espontánea de PA y de una dinámica metaestable entre los PD intencionalmente impuestos y los PA, y el cambio de una dinámica predominantemente fluctuante de la PE a una predominantemente no fluctuante. Por consiguiente, se hace necesaria la construcción de un modelo de integración psicobiológica dinámico y no lineal para explicar la fatiga inducida por el ejercicio. / Current psychobiological models of exercise tolerance encounter clear limitations in accounting for the presence of nonlinear phenomena (e.g., discontinuous changes in some variables under study, increase of the fluctuations of those variables when approaching discontinuous points, metastability between states) with fatigue accumulation unless they resort to specific ad hoc explanations. These phenomena point out to the existence of a possible nonlinear dynamic psychobiological integration (i.e., it is not proportional or additive) in the exercise-induced fatigue. In this context, the aim of this doctoral dissertation was to reveal the kind of psychobiological integration by searching and studying the presence, with effort accumulation, of nonlinear signals in kinematic order parameters: elbow angle and cycling cadence (in order to investigate the role of intention), and psychological order parameters: attention focus, and perception of effort (PE). To meet this aim three studies, using constant-power exercises, were carried out. The first study aimed at exploring the role of intention in fatiguing exercise. Results of this study showed that order parameters such as the elbow angle and the cycling cadence changed their intentionally imposed states after the fluctuations increased. In the second study, aimed to observe attention focus dynamics, phenomena of spontaneous emergence of task-related thoughts (TRT) and metastable dynamics between task-unrelated thoughts (TUT) and TRT were manifested when TUT was intentionally imposed. These findings confirmed the predictions of a nonlinear dynamical model of attention focus. In the third study, aimed at testing the PE dynamics, the results showed a PE dominant fluctuating dynamics under different effort conditions (duration, intensity, and termination) changing towards a non-fluctuating dynamics (only increases) when approaching the volitional exhaustion point. In summary, when testing different order parameters under constant-power load, some nonlinear signals have been found. Specifically, spontaneous dissolution of the intentional attractor coincident with the volitional exhaustion, spontaneous emergence of TRT and of a metastable dynamics between the intentionally imposed TUT and TRT, and changes from a PE dominant fluctuating dynamics towards a dominant non- fluctuating dynamics. Accordingly, a nonlinear dynamical model of psychobiological integration is required to explain the exercise-induced fatigue.

Las enfermedades mitocondriales pueden ser englobadas dentro de las enfermedades raras de la edad pediátrica. Esta tesis recoge aspectos clínicos, bioquímicos y genéticos de 241 pacientes con enfermedades mitocondriales diagnosticados en el hospital "Necker-Enfants Malades, Paris", en el período comprendido entre los años 1977 al 2002.. Este amplio espectro de información incluye características generales como son la descripción de las formas de presentación clínicas y procedimientos diagnósticos, pero también recoge aspectos poco conocidos como son los estudios clínicos de seguimiento a largo plazo de estos pacientes, déficits enzimáticos muy inusuales y nuevos hallazgos clínicos, bioquímicos y moleculares no reportados previamente. En cuanto a las manifestaciones clínicas, a parte de la forma de presentación clásica con afectación multiorgánica e hiperlactacidemia severa en los casos de debut precoz, se exponen algunos signos guía que pueden ser indicativos de algún déficit en concreto. En particular, los movimientos anormales asociado a un síndrome rígido acinético infantil nos pueden apuntar hacia un déficit de piruvato carboxilasa, mientras que hipoglucemias recurrentes aisladas son orientativas de un déficit de complejo III de la cadena respiratoria mitocondrial. Los estudios bioquímicos se demuestran de mayor ayuda en trastornos del metabolismo del piruvato y del ciclo de Krebs que en déficits de la cadena respiratoria. En concreto, una hiperlactacidemia asociada a una relación lactato/piruvato normal asociado a una actividad normal de la enzima piruvato deshidrogenasa, orientan hacia un déficit en el transportador mitocondrial del piruvato. Un punto en ocasiones conflictivo en el estudio de la cadena respiratoria mitocondrial, es el tipo de tejido a analizar. Lo más habitual es realizar una biopsia muscular Por el contrario se realizan escasos estudios en tejido hepático si los resultados en músculo han sido normales y no hay signos clínicos ó biológicos de afectación hepática. Los resultados de este estudio muestran que el análisis de la cadena respiratoria en tejido hepático pueden ser de gran ayuda en el diagnóstico, especialmente cuando el paciente presenta manifestaciones neurológicas predominantes. Por otro lado, existen escasos estudios de seguimiento clínico a largo plazo en el campo de los errores congénitos del metabolismo, en cambio, éstos son cruciales para tener una idea precisa del futuro de estos niños así como la posibilidad de establecer factores pronósticos. En este sentido, los neonatos con diversos déficits de la cadena respiratoria mitocondrial tienen una elevada mortalidad y una muy pobre calidad de vida aunque se recogen algunas formas "reversibles" y "benignas".Los datos relativos a mutaciones de genes nucleares recogidos en este trabajo son escasos ya que exponer las características genéticas ó establecer posibles relaciones entre el genotipo y el fenotipo de estas enfermedades no estaban dentro de los objetivos de este trabajo. A pesar de ello se reporta un nuevo gen nuclear responsable de un cuadro clínico de hipoglicemias de repetición asociado con un déficit del complejo III. / Mitochondrial disorders are rare causes of disease in childhood. This thesis reports clinical, biochemical and genetic aspects of 241 paediatric patients with mitochondrial disorders diagnosed in the "Hôpital Necker-Enfants Malades, Paris" from 1977 to 2002. This wide spectrum of information includes general characteristics such as clinical presentation and diagnostic approach, poorly documented features such as follow-up studies or uncommon enzymatic deficiencies, and new particular findings, not reported before. Concerning clinical presentation, other than the well known multiorganic involvement associated with severe hyperlactacidemia in young children, some guideline signs that may indicate a particular defect are exposed. Movement disorders associated with rigid akinetic syndrome in pyruvate carboxylase deficiency or recurrent isolated hypoglycaemias in complex III deficiency are examples of these rare but very orientative signs. Biochemical tests appear to be of great help in deficiencies that do not concern the respiratory chain. Consequently, some "redox cycle", amino acids or organic acids profiles are more likely to correspond to defects in pyruvate or Krebs cycle metabolism. In particular, hyperlactacidemia with normal lactate/pyruvate ratio and normal pyruvate dehydrogenase activity would point towards impaired mitochondrial pyruvate carrier.Other diagnostic dilemma in MRC is the tissue of choice. It is unusual to perform a liver biopsy if the results of the activities in muscle have been normal but there is no apparent hepatic disease. The results of this study show that the analyse of the hepatic tissue could be very helpful, especially in patients with predominant neurological disease.Follow-up studies in inborn errors of metabolism are very infrequent. However, they are crutial to have a global and accurate idea about the future of these children as well as to establish possible prognostic factors. In this respect, newborns with respiratory chain deficiencies have a very high mortality and a poor quality of life, although some "reversible" and "benign" forms could be found.Little data about nuclear genes is here reported. Genetic characteristics or trying to establish phenotype-genotype correlations, are not among the aims of this study. Nevertheless a new nuclear gene related to isolated repetitive hypoglycaemias and complex III deficiency is also reported.

La capacidad de activarse y proliferar de las células del Sistema Inmunológico constituye uno de los elementos básicos de su funcionamiento. Existen numerosas evidencias de que la activación de los linfocitos T no depende exclusivamente de la señal proporcionada a través del complejo T3-T1, sino que son necesarias otras señales que determinan o condicionan el inicio de la respuesta o regulan su desarrollo. Se han descrito por lo menos tres moléculas de membrana capaces de transmitir señales de activación a los linfocitos T: la vía del CD3, la vía del CD2 y la vía del CD28. El efecto de las "primeras señales" proporcionadas por estos Acm no serian suficientes por si solas para inducir la proliferación. Todas ellas en determinadas condiciones precisan de una "segunda señal" generalmente proporcionada por el monocito. Los Acm GD3 permiten la activación a través de un mecanismo muy similar al que utiliza el antígeno, constituyendo un excelente modelo para estudiar el proceso de la activación de los linfocitos T. En esta tesis nos hemos planteado los siguientes objetivos: 1) Definir cuales son las señales necesarias para inducir la proliferación por la vía del complejo 13-T1. 2) Esclarecer la función de los monocitos en la activación a través del complejo 13-T1. 3) Determinar cuales son los mecanismos que regulan la activación linfocitaria inducida por el compleja 13-Ti, y la posibilidad de imitar estas señales reguladoras mediante Acm. 4) Identificar las moléculas de membrana transductoras de señales reguladoras de la secreción de IL-2 o de la expresión de su receptor. 5) Establecer las diferencias existentes entre las subpoblaciones linfocitarias CD4+ y las CD8+ en cuanto a señales necesarias para su activación. En una primera fase hemos caracterizado funcionalmente algunos de los Acm producidos en nuestro laboratorio, entre ellos: Cris-7 (CD3), Edu-2 (CD4), 68-5A5 (CD18) para cuyas moléculas diana ya había sido descrita una actividad funcional utilizando otros Acm. En una segunda fase utilizando la activación a través del complejo 13-T1, hemos descrito la participación de las moléculas, reconocidas por los Acm CD45, en la transmisión de señales activadoras de la secreción de 1L-2, por los linfocitos T4+, este fenómeno constituye la principal aportación original de esta tesis. Además hemos comparado la señal proporcionada por Acm CD45 con la proporcionada por Acm CD5. En una tercera y última fase, hemos abordada los mecanismos inhibitorios de los Acm CD18 y CD4 en un intento de esclarecer si actúan interfiriendo señales positivas o imitando señales negativas. CONCLUSIONES PRINCIPALES: La activación de los linfocitos por 8eph-CD3, precisa de una "segunda serial" proporcionada por los monocitos. En ausencia de monocitos tanto los linfocitos 14+ como 18+, activados por Seph-CD3 expresan receptores funcionales para la 1L-2 pero son incapaces de secretar ésta y por tanto no proliferan a menos que se les proporcione 1L-2 exógena. Las moléculas del Antígeno Común Leucocitario T200, reconocidas por los Acm CD45 pueden actuar como receptoras de una "segunda señal", necesaria para que los linfocitos CD4+ activados mediante Seph-CD3, secreten 1L-2 e inicien los mecanismos de duplicación de su DHA. Esta señal es similar, en cuanto a sus resultados finales, con la recibida a través del antígeno T1 (CD5), el hecho que el efecto de ambas señales sobre la mitogénesis, de MHDC activados por Seph-CD3, sea sinérgico indica que las vías intracelulares utilizadas podrían ser distintas. Solo las subpoblaciones T4+, pero no las T8+, son sensibles a la "segunda señal" proporcionada por Acm CD45 o CD5. Por lo tanto los requerimientos para activar ambas subpoblaciones son distintos, por lo menos en cuanto a la naturaleza de la "segunda señal” que necesitan para proliferar. El efecto inhibidor inducido por Acm CD4 sobre la mitogénesis, inducida por Seph-CD3, es más evidente en los sistemas sin monocitos y por tanto no puede ser atribuido a la interferencia de la comunicación entre estos y las células T, al parecer los Acm CD4 pueden proporcionar una serial activa de inhibición específica de la vía T3-T1. CONCLUSIONES SECUNDARIAS: El Acm 12-5D3 <CD45) actúa en las fases iniciales de la activación. El efecto facilitador de la proliferación de MHDC inducido por el Ac. 72-5D3 (CD45) se puede observar en la mitogénesis inducida, por Seph-CD3 y PHA pero no en la inducida por ConA. Todos los Acm del grupo CD45 estudiados pertenecientes a diferentes isotipos y dirigidos contra diferentes epítopos poseen la capacidad de proporcionar la "segunda señal" necesaria para la mitogénesis de XHDC activadas por Seph-CD3. Los Acm 72-5D3 (CD45) y Cris-l (CD5), además de inducir la secreción de IL-2 en MHDC activadas por Seph-CD3, aumentan la secreción de 1L-2 de PBMC activadas por Seph-CD3. El Acm Cris-7 posee las características funcionales descritas para otros Acm del isotipo IgG2.del grupo CD3: Es mitogénica por PBMC. Inhibe la mitogénesis inducida por PHA, el Cultivo Mixto Linfocitario y la actividad CTL. No inhibe la actividad NK ni NK-like (o LAK). El Acm 68-5A5 (CD18) inhibe la mitogénesis inducida por PHA, ConA, PWM, MLC, y Toxoide Tetánico pero no la inducida por Seph-CD3. Además inhibe la actividad NK y CIL, capacidad ya descrita para otros Acm del grupo CD18. El Acm Edu-2 (CD4) inhibe la mitagénesis inducida por Seph-CD3, IILC y Toxoide Tetánico pero no la producida por PHA, ConA y PHA. Estos efectos concuerdan con lo descritos para otros Acm de su mismo grupo.

La lesió de medul·la espinal és una de les principals causes de mortalitat entre pacients menors de 50 anys. Es dona en una taxa d’entre 20-­‐40 persones per milió d’habitants i amb una major prevalença en homes que en dones (amb una ratio de 4:1). A diferència del sistema nerviós perifèric (SNP), el sistema nerviós central (SNC) de mamífers adults presenta una limitada capacitat de regeneració espontània fet que porta a una pèrdua de dèficits funcionals permanents. Això és degut en part a: la escassa capacitat endògena de les neurones centrals per regenerar els seus propis axons després d’una lesió, la limitada capacitat del SNC per substituir neurones i oligodendròcits morts i la generació d’un ambient desfavorable en el SNC per promoure la regeneració axonal després de lesió. La fisiopatologia de les lesions de medul·la espinal inclou dues fases: la lesió primària i la lesió secundària. La lesió primària és conseqüència del trauma mecànic directe a la medul·la espinal que comporta el trencament d’axons, vasos sanguinis, membranes cel·lulars i mielina. La lesió primària es seguida per una segona onada de degeneració tissular que ocorre durant un període de varies setmanes i comporta una sèrie de processos cel·lulars i moleculars que tenen com a resultat l’increment del dany inicial en el parènquima medul·lar. Els mecanismes del dany secundari són diversos i no estan del tot ben definits, tot i així diversos estudis indiquen que la resposta inflamatòria n’és un dels principals components. La inflamació es un procés essencial després de lesió, un mecanisme per evitar infeccions i promoure reparació. En aquesta resposta, les citocines i les quimiocines juguen un paper essencial en el reclutament i l’activació de les cèl·lules immunes i les cèl·lules glials del SNC per iniciar i mantenir la resposta inflamatòria. A més, independentment del teixit en el qual es produeixi, la resposta immune es auto limitant i auto resolutiva. Encara que en lesions de medul·la espinal la resposta immune es necessària per retirar restes de mielina i les cèl·lules mortes e iniciar mecanismes de regeneració, les cèl·lules immunes secreten una sèrie de molècules que causen dany tissular. Aquest dany tissular és encara més pronunciat en el SNC que en altres degut a la limitada capacitat de regeneració i de reemplaçar cèl·lules mortes del SNC. Encara més, a diferència d’altres teixits, la resposta inflamatòria en el SNC no es auto resolutòria fet que porta a una cronificació de la inflamació incrementant la degeneració del parènquima medul·lar. La interleucina 37 és una citocina anti-­‐inflamatòria que es capaç de suprimir la resposta immune inhibint l’expressió de les citocines pro-­‐inflamatòries sense afectar a l’expressió de les anti-­‐inflamatòries. D’aquesta manera la IL-­‐37 es podria considerar com a un possible candidat per a reduir la resposta inflamatòria després de una lesió de medul·la espinal i d’aquesta manera promoure regeneració de recuperació funcional. També, la IL-­‐37 podria potencialment ser usada per a altres desordres tant del SNC com d’altres sistemes on la resposta inflamatòria té un efecte perjudicial com ara lesions traumàtiques al cervell, malaltia d’Alzheimer, arteriosclerosi, asma o artritis entre d’altres. / Spinal cord injury (SCI) is one of the main causes of mortality among patients under 50 years old. It occurs in most countries at an annual rate of 20–40 people per million of inhabitants, affecting more at men than women with a ratio of 4:1. Unlike peripheral nervous system (PNS), central nervous system (CNS) of adult mammals has limited abilities for spontaneous self-­‐repair which leads to permanent functional deficits. This is due, in part, by: the poor intrinsic capacity of central neurons to regenerate their axons following injury, the limited ability of the CNS to replace dead neurons and oligodendrocytes, the inappropriate environment of the CNS to support axonal growth. The pathophysiology of SCI involves two stages: the primary and the secondary injury. The first results from the mechanical trauma to the spinal cord that directly disrupts axons, blood vessels, membranes of neurons and glial cells, and myelin. This is followed by the secondary wave of tissue degeneration, which occurs over a period of several weeks, and encompasses a sequence of cellular and molecular events that are triggered in the spinal cord parenchyma as a result of the primary trauma. The mechanisms of secondary injury are multiple and not well defined, however a large number of studies indicates that inflammation is the main contributor to secondary injury. Inflammation is an essential aspect of the injury response and a means to curb infections and initiate wound healing. Chemokines and cytokines play an important role in the recruitment and activation of peripheral immune and CNS glial cells to initiate and maintain the inflammatory response. Regardless of the tissue in which it occurs, the inflammatory response is normally self-­‐limiting and undergoes resolution in a timely fashion. Although the inflammatory response is required for the clearance of cell and myelin debris and for wound healing in SCI, immune cells secrete several factors that cause damage to tissue. The damaging effects of inflammation are more pronounced in the CNS than other tissues because of the limited capacity of the CNS for axon regeneration and replenishment of damaged neurons and glial cells. Moreover, and in contrast to host tissues, inflammation does not terminate in a timely manner following SCI, leading to the development of chronic inflammation that further increase the degeneration of the spinal cord tissue. IL-­‐37, also known as IL-­‐1 family 7b (IL-­‐1F7) is an anti-­‐inflammatory cytokine. IL-­‐37 suppresses innate immune response by silencing the expression of pro-­‐inflammatory cytokines without altering those that are anti-­‐ inflammatory. IL-­‐37 might therefore be a suitable candidate to reduce inflammation and thus mediate protection and functional recovery after SCI. Moreover, IL-­‐37 could potentially be used for other CNS and non-­‐CNS disorders where the immune response plays a detrimental role such as acquired brain injury Alzheimer’s disease, atherosclerosis, asthma and arthritis, among others.

La inoculación de Staphylococcal enterotoxin B (SEB) en combinación con DGalactosamina en ratones BALB/c, induce shock tóxico y provoca la muerte al cien por cien de los ratones. Una pronta y elevada liberación de IL-2, IL-6, IFNγ y TNFα, así como una activación de STAT1 y STAT3 fueron observadas durante este proceso. Por el contrario, la inoculación periódica de bajas dosis de SEB modifico la respuesta y evito la muerte de los ratones tras inducirles el shock tóxico. Los niveles séricos de citocinas proinflamarorias IL-2 e IFNγ así como sus receptores celulares fueron bajos en estos ratones, mientras que los niveles de IL-10 fueron muy elevados. En el shock tóxico IFNγ fue el responsable de la marcada activación de JAK/STAT1 y de provocar la muerte ya que como se probó, al inhibir las Proteinas JAK con AG490 los niveles de IFNγ así como los de su receptor se redujeron y se evito la muerte. IL-6 fue quien activo STAT3 durante el shock tóxico mientras que IL-10 jugo un papel fundamental en la activación de STAT3 en los ratones tolerizados. EL papel relevante de las células CD4 fue determinado cuando los ratones control que recibieron los linfocitos T CD4 sobrevivieron a la muerte tras la inducción de shock tóxico. Adicionalmente, linfocitos T CD4 purificados a partir de ratones tolerizados, Durante el proceso de tolerización proteínas implicadas en la señalización vía TCR como DGKα

Aquesta tesi és el compendi de 14 treballs originals realitzats per l'autor dintre de l'àmbit dels factors genètics i ambientals que condicionen el rendiment físic. Entenem que el rendiment físic està influenciat per molts factors, que van des de l'aport energètic fins l'estat d'ànim, passant per factors genètics cada vegada més coneguts. Mitjançant estudis d'epidemiologia genètica, on s'estudia la importància dels gens en la contribució de determinats fenotips mitjançant estudis amb germans bessons, monozigots i dizigots , es va poder veure que diferents índexs d'heredabilitat (IH) permeten estimar la importància relativa de la influència genètica per cada fenotip determinat, és a dir ens dóna una idea de la proporció de la variació atribuïble a la genètica. També vam identificar un marcador genètic per l'associació entre els al·lels A2,A11 situat a la regió p21.3 del Cromosoma 6 humà i el rendiment físic, i més concretament amb la potència aeròbica màxima. Seguint amb aquesta línia dels estudis genètics, també s'han trobat diferencies tant interracials com intraracials . En els estudis interracials es van observar respostes fisiològiques diferents condicionades genèticament i marcadors d'elles i també diferències fisiològiques entre races diferents. En aquest cas es va estudiar el metabolisme aeròbic i la tolerància a càrregues físiques altes en un grup d'homes de l'ètnia xerpa que no seguien cap entrenament especial, però que tenien globalment el més gran historial alpinístic conegut. Es va estudiar els efectes de l'exercici de predomini aeròbic sobre la contractibilitat miocàrdica i l'aparició de signes de fatiga. Hi havia una diferència significativa entre el ritme cardíac bassal i la mitja del ritme cardíac postexercici. El temps sistòlic era significativament major després de la cursa (p<0,005). No hi havia una diferència entre la fracció d'expulsió en descans i postexercici. L'etiologia d'aquest fenomen és desconeguda.Tres treballs valoren els canvis produïts per l'entrenament intervàlic. L'objectiu d'aquests estudis van consistir en avaluar els canvis en el metabolisme aeròbic i anaeròbic produïts per dos programes d'entrenament curt i llarg., per tal de valorar com el factor repòs, o descans inter-sessió pot dur a canvis importants en l'adaptació i posterior sobrecompensació als estímuls. Des de sempre, el desenvolupament de programes d'entrenament sempre han estat associats a entrenament físic, però és clar que cal tenir en compte també els entrenaments psicològic per a potenciar el rendiment en esportistes d'alt nivell. Es va proposar el desenvolupament d'una sèrie d'estratègies adreçades a comprovar l'eficàcia de diferents tècniques d'entrenament psicològic en la millora del rendiment esportiu. Un altre factor determinat del rendiment físic es l'aport energètic per l'alimentació. Es va comparar la repercussió sobre el rendiment físic després de beure tres begudes amb diferent composició: una amb glucosa, una amb fructosa i l'altre amb placebo. La ingesta de la beguda amb glucosa va ser la que va presentar millores més significatives.Es va estudiar el metabolisme bassal (RBM) ja que per la laboriositat de la seva determinació sovint s'utilitzen els valors teòrics. Es va comparar el RMB entre atletes campions d'Espanya i de Brasil. Els de Brasil que habiten en una zona tropical presenten un menor RMB (p<0,05) que els campions espanyols que viuen en una temperatura no tropical.Per últim, mitjançant un estudi comparatiu de mostres de sang extretes de dos llocs: el lòbul de l'orella i la punta del dit i es va apreciar que no eren idèntiques. Queda prou clar que tan sols es poden comparar proves (valorades mitjançant el lactat) en les que les mostres hagin estat obtingudes del mateix lloc.Com a conclusió final podem dir que és evident la complexitat del rendiment físic així com la importància relativa dels factors genètics.