La descripción de casos de afasia en bilingües se remonta al siglo XIX. Desde el inicio, el interés se ha centrado en conocer los factores que influyen en el patrón de recuperación que sigue cada lengua tras la lesión, así como en su representación y procesamiento cerebral. Y es que, en pacientes bilingües o políglotas, la alteración del lenguaje que se produce como consecuencia de una lesión cerebral focal no siempre afecta por igual a los idiomas que habla una misma persona. Por este motivo, la valoración de sólo una de sus lenguas ofrece una visión parcial de la realidad lingüística en la que viven estas personas. Es en este contexto en el que surgió el primer test destinado a valorar las capacidades lingüísticas residuales de pacientes bilingües o políglotas: el Test de la Afasia para Bilingües (TAB) de Michel Paradis. El TAB está disponible en 65 idiomas y 160 pares de lenguas (traducción). Aunque las versiones en catalán y en castellano del test datan del año 1989, que nosotros sepamos, no se han publicado datos generales de su aplicabilidad. Los objetivos de esta investigación pueden resumirse en dos puntos: a) estudiar las propiedades psicométricas de la versión en catalán y en castellano del TAB en sujetos bilingües que residen en Barcelona y L'Hospitalet de Llobregat, y b) comparar el rendimiento obtenido en el TAB de diferentes muestras de sujetos bilingües (controles sanos, pacientes con deterioro cognitivo leve, enfermos de Alzheimer y afásicos). Presentamos y discutimos los resultados obtenidos dentro del contexto de las teorías actuales de procesamiento del lenguaje en bilingües y políglotas. / The description of cases of bilingual aphasia goes back to the 19th century. From the beginning, the interest has been centred on the factors influencing language recovery patterns following brain injury, as well as representation and cerebral processing of each language. Bilingual subjects can show different patterns of language recovery. For this reason, the assessment in only one of the languages they know, offers a partial vision of the linguistic reality in which these people live. It's in this context that the first test dedicated to assess the residual linguistic capacities of bilingual and polyglot patients appeared: the Bilingual Aphasia Test (BAT) by Michel Paradis. The BAT is currently available in 65 languages and 160 language pairs (translation tasks). Although the Catalan and Castilian versions of the test appeared in 1989, general data of its applicability have not been published yet. The objectives of this investigation can be summarized in two points: a) to study the psychometric properties of the Catalan and Castilian version of the BAT in bilingual subjects that reside in Barcelona and L'Hospitalet of Llobregat, and b) to compare patterns of Catalan and Castilian performance in different samples of bilingual subjects (healthy volunteers, patients with mild cognitive impairment, patients with mild Alzheimer's disease, and aphasics). We present the results and discussion in the context of language processing theories in bilinguals.

La hipótesis amiloide de la enfermedad de Alzheimer fue la base, hace algunos años, para el desarrollo de una línea de investigación cuyo objetivo principal es la obtención de pequeñas moléculas peptídicas capaces de interferir en la formación de fibras amiloides de la proteína beta-amiloide, pretendiendo reducir de esta manera la toxicidad de la misma. Así mismo, se quiere verificar la existencia de una correlación entre la presencia de fibras amiloides y la neurotoxicidad de la proteína beta-amiloide.Como pequeñas moléculas peptídicas, nos planteamos inicialmente el diseño y síntesis de una serie de N-metilpéptidos con capacidad inhibidora de la toxicidad de beta-amiloide. Esta colección de compuestos, además, se enfocó de forma que permitiese identificar los factores que favorecen la interacción proteína-inhibidor y el carácter de dicha interacción, estudiando entre otros aspectos el papel que juega la esteroquímica de los aminoácidos de estos inhibidores (L ó D) en el reconocimiento molecular. Se planteó correlacionar la inhibición de la toxicidad con la formación/ausencia de fibras amiloides. Para ello se decidió evaluar y utilizar algunos de los métodos descritos en la bibliografía para la detección y cuantificación de fibras amiloides. Para la evaluación de los inhibidores, se decidió obtener un modelo simplificado del proceso de fibrilogénesis de la proteína que tiene lugar durante la enfermedad de Alzheimer. La puesta a punto del mismo ha de permitir ensayar de forma paralela la capacidad de diversos compuestos para inhibir la toxicidad de la proteína in vitro.Por último se planteó la puesta a punto de ensayos de estabilidad de los péptidos sintetizados frente a la acción de proteasas. Este tipo de experimentos permite predecir, de forma aproximada, la biodisponibilidad relativa de diferentes péptidos en medios biológicos, pudiéndose así extrapolar su comportamiento en condiciones in vivo.

Las mutaciones en el gen LRRK2, en especial la G2019S, parecen ser una causa relativamente frecuente de enfermedad de Parkinson (EP).Mutaciones en este gen se detectan en el 5-6% de los casos con EP familiar y en el 1-2 % de los casos esporádicos de diferentes poblaciones occidentales. La mutación R1441G del gen LRRK2 también es una causa frecuente de parkinsonismo en el País Vasco. Las hipótesis del presente trabajo son: 1) En Cataluña las mutaciones G2019S y R1441G del gen LRRK2 son causa de parkinsonismo tanto familiar como esporádico, 2) Las manifestaciones clínicas motoras y no motoras del parkinsonismo asociado a mutaciones en el gen LRRK2 son heterogéneas, y 3) El sustrato neuropatológico del parkinsonismo asociado a mutaciones en el gen LRRK2 es heterogéneo y determina el fenotipo clínico. En relación a estas hipótesis, los objetivos son: 1) Determinar la frecuencia de las mutaciones G2019S y R1441G del gen LRRK2 en pacientes con diagnóstico clínico de EP en un hospital terciario de Barcelona, 2) Definir el fenotipo clínico de los pacientes con EP portadores de una mutación en el gen LRRK2, y 3) Determinar la presencia de las mutaciones G2019S y R1441G del gen LRRK2 en cerebros diagnosticados de EP, de parkinsonimo degenerativo, o de degeneración lobar frontotemporal, y estudiar las características clínicas y patológicas de los casos portadores de una mutación en este gen. Los resultados y conclusiones son: 1) La frecuencia de mutaciones en el gen LRRK2 en pacientes con EP que atienden a una consulta especializada en un hospital terciario de Barcelona es del 5,3%, siendo la mutación G2019S la más frecuente (el 4,3% de los pacientes son portadores). La mutación R1441G es más infrecuente (0,7%). 2) Las mutaciones en el gen LRRK2 son más frecuentes en casos familiares de EP (un 9,6% de los casos son portadores) que en casos esporádicos (un 3,4% son portadores). Hasta en un 43,7% de los pacientes con mutaciones en el gen LRRK2 no existen antecedentes familiares de parkinsonismo. 3) Las características clínicas de los síntomas motores y no motores del parkinsonismo asociado a mutaciones en el gen LRRK2 es indistinguible de los observados en la EP clásica. 4) Las alteraciones neuropatológicas del parkinsonismo asociado a la mutación G2019S del gen LRRK2 son heterogéneas. Si bien el sustrato neuropatológico más frecuente es la patología tipo Lewy, describimos un caso que confirma que uno de los fenotipos neuropatológicos asociados a la mutación G2019S es la degeneración nigral inespecífica sin inclusiones distintivas. 5) No hemos detectado mutaciones en el gen LRRK2 en cerebros asociados a otro tipo de enfermedad neurodegenerativa diferente a la EP, como la demencia por cuerpos de Lewy, la parálisis supranuclear progresiva o la atrofia multisistémica. Su existencia habría que considerarla probablemente excepcional o coincidental. / LRRK2 G2019S mutation is a frequent cause of Parkinson’s disease (PD). This mutation is present in 5-6% of familial PD cases and 1-2 % of sporadic PD patients. LRRK2 R1441G is frequent in PD patients from the Basque country. We hypothesize that 1) In Catalonia, the G2019S and R1441G mutations are frequent in patients with familial as well as sporadic parkinsonism. 2) Clinical features in LRRK2-related parkinsonism are heterogeneous 3) The neuropathological substrate of LRRK2-related parkinsonism is pleomorphic and determines the clinical phenotype. We aim to assess 1) The frequency of the G2019S and R1441G mutations in patients with a clinical diagnosis of PD in Barcelona 2) The clinical phenotype of PD patients carrying a LRRK2 mutation, and 3) The presence of LRRK2 G2019S and R1441G mutations in brains diagnosed of PD, other neurodegenerative parkinsonism, as well as frontotemporal lobar degeneration, and assess the clinical and neuropathological features of those cases carrying a LRRK2 mutation. Results and conclusions: 1) LRRK2 mutations are frequent in PD patients from Barcelona (5.3% of them). The G2019S mutation is more frequent (4.3%) than the R1441G mutation (0.7%). 2) LRRK2 mutations are more frequent in familial PD cases (9.6% of them) than in sporadic cases (3.4%). Family history of parkinsonism is absent in up to 43.7% of patients with LRRK2 mutations. 3) Clinical features of motor and non-motor symptoms of LRRK2-related parkinsonism is indistinguishable from those of classical PD. 4) The neuropathological phenotype of LRRK2 G2019S-related parkinsonism is heterogeneous. Although the most frequent neuropathological substrate is Lewy boby type pathology, we describe a patient with non-specific nigral degeneration and the G2019S mutation. 5) We have not been able to identify LRRK2 mutations in brains of a neurodegenerative disease other than PD (e.g Lewy bodies dementia, Progressive supranuclear palsy or Multiple system atrophy). Presence of LRRK2 mutations in these neurodegenerative diseases would be exceptional or coincidental.

La malaltia d'Alzheimer (MA) es caracteritza per la presència a l'hipocamp i l'escorça de plaques senils de la proteïna β-amilode (Aβ), cabdells neurofibrilars de la proteïna tau hiperfosforilada i pèrdua de sinapsis. La hipòtesi neurovascular de la MA dóna una especial importància a les alteracions de la Barrera Hematoencefàlica (BHE) i els increments de la proteïna β-amilode (Aβ). Els ratolins modificats genèticament són els models animals més utilitzats en la investigació de la MA. Tanmateix, aquests ratolins imiten aspectes de la MA de tipus familiar, on alteracions genètiques predisposen a patir la malaltia. Els ratolins d'edat avançada poden ajudar a discernir la frontera entre l'envelliment normal i el patològic. En aquest context prenen especial rellevància els ratolins amb senescència accelerada SAMP8. Aquesta soca ja ha estat descrita com a model de MA i presenta vàries característiques de la MA com dèficits en l'aprenentatge i la memòria, alteracions emocionals, nivells elevats d'APP i Aβ, patologia neuronal associada a tau, alteracions en el sistema colinèrgic, neurodegeneració i estrès oxidatiu entre d'altres. En aquesta tesi hem investigat: 1-Les alteracions i l'evolució temporal de les modificacions en la integritat de la BHE en escorça i hipocamp de ratolins SAMP8; 2-La presència de dipòsits amiloides en aquests ratolins a les zones cerebrals abans esmentades així com el seu increment amb l'edat i 3-La relació temporal i en la localització de les alteracions de la BHE i els dipòsits d'Aβ d'aquests ratolins. Les conclusions que hem estret són que en ratolins SAMP8: 1- Presenten alteracions de la BHE a partir dels 9 mesos d'edat. 2- Presenten acumulacions d'Aβ a partir de 6 mesos d'edat. 3- Presenten nivells més elevats d'angiopatia amiloïdal cerebral (CAA) a partir dels 3 mesos d'edat. 4- Tots els vasos amb CAA mostren també alteracions de la BHE, tot i que hi ha altres basos amb la BHE alterada sense CAA. 5- No hi ha relació directa entre la localització dels dipòsits amiloides i la localització dels vasos sanguinis, els vasos amb CAA ni amb els vasos amb la BHE alterada.

La malaltia de Gaucher és una malaltia d'herència autosòmica recessiva, causada per mutacions en el gen GBA, o en alguns pocs casos, per mutacions en el gen PSAP. El gen GBA codifica la hidrolasa lisosòmica Glucocerebrosidasa i el gen PSAP codifica la proteïna activadora de l'enzim anterior, la Saposina C.Fins al moment s'han descrit més de 200 mutacions en el gen GBA causants de la malaltia de Gaucher, que han permès desenvolupar un diagnòstic molecular de la malaltia, i unes poques en el gen PSAP.Aquestes mutacions produeixen una deficiència en alguna d'aquestes dues proteïnes, la Glucocerebrosidasa o la Saposina C, que estan implicades en la via de degradació dels glicoesfingolípids.Algunes de les mutacions descrites en el gen GBA són al·lels complexos, que són portadors de diferents mutacions, produïts per processos de recombinació entre el gen i el seu pseudogèn.En aquest treball presentem el cas d'un individu que va ser dignosticat erròneament com a homozigot per a la mutació N370S, quan realment era portador d'un al·lel complex no descrit fins al moment.A més, hem volgut caracteritzar millor l'al·lel mutant RecNciI i per a això hem analitzat aquesta mutació en població espanyola i argentina, ja que és molt freqüent en aquesta última població, utilitzant diferents mètodes. D'aquesta manera també hem pogut trobar nous individus que tenien al·lels Rec i no s'havien pogut detectar, i entendre millor els mecanismes mitjançant els quals es produeixen aquests al·lels.També s'han analitzat mostres de pacients de la malaltia de Gaucher que eren candidats de ser portadors de mutacions en el gen PSAP. Aquest anàlisi ens ha permès decriure una mutació en la Saposina D que juntament amb una altra mutació ja descrita prèviament és la causant de la patologia.Fins al moment s'han desenvolupat diferents tècniques de teràpia gènica, però en general tenen moltes limitacions. Per una banda els vectors utilitzats poden generar reaccions immunes (adenovirus) o integracions a l'atzar en el genoma (retrovirus). Per altra banda, el gen forani deixa d'expressar-se després d'un cert temps. Per tot això és lògic que s'hagin desenvolupat noves estratègies per a la teràpia de malalties genètiques. Una d'aquestes aproximacions és l'utilització de quimeraplasts, molècules quimèriques de RNA-DNA capaces de promoure la correcció d'una mutació mitjançant els mecanismes de reparació de la cèl·lula. En la malaltia de Gaucher una de les mutacions més freqüents és la L444P. Hem intentat corregir aquesta mutació utilitzant quimeraplasts en fibroblasts d'un pacient de la malaltia de Gaucher homozigot per la mutació L444P.Els resultats obtinguts mostren una molt baixa, o nul·la, eficiència de correcció. Recentment s'han publicat diferents treballs on descriuen també resultats negatius per altres malalties utilitzant aquesta tècnica, deixant en entredit l'eficàcia d'aquesta tècnica.Una de les teràpies que actualment s'està utlitzant en la malaltia de Gaucher és la teràpia de reducció de substrat com a complement o alternativa a la teràpia de reemplaçament enzimàtic. La teràpia de reducció de substrat es basa en la inhibició parcial de la glucosilceramida sintasa (GCS), enzim encarregat de sintetitzar glucosilceramida a partir de ceramida i glucosa. D'aquesta manera s'evita l'acúmul de glucosilceramida que provoca la malaltia.En els darrers anys, els siRNAs (small interference RNAs) s'han utilitzat en diferents tipus d'experiments per inhibir l'expressió gènica. L'objectiu d'aquest treball és la inhibició de la expressió del gen de la GCS mitjançant siRNAs com una possible alternativa terapèutica per a la malaltia de Gaucher.Vam dissenyar quatre siRNAs per a inhibir el gen GCS humà i els vam transfectar en cèl·lules HeLa. Amb dos d'aquests siRNAs vam aconseguir reduir la expressió de GCS a nivell de RNA. També vam comprovar la reducció tant a nivell d'activitat enzimàtica com de formació de glucosilceramida.Després d'aconseguir silenciar el gen de la GCS utilitzant siRNAs, vam decidir probar-ho utilitzant shRNAs (short-hairpin RNAs). Els shRNAs són siRNAs generats per un plasmidi on se li ha insertat la seqüència que s'ha de transcriure per formar aquest shRNA. Vam generar dos shRNAs diferents aconseguint inhibir també l'expressió de GCS. / "Characterization of mutations causing Gaucher disease. Gene therapy approach."The glycosphingolipid (GSL) lysosomal storage disorders are a group of inherited genetic diseases caused by mutations in the genes coding for enzymes involved in GSL catabolism. These diseases are characterised by the accumulation of the GSL substrates within lysosomes of cells, which results in cellular dysfunction and damage. The most common of the glycosphingolipidoses is Gaucher disease (GD), an autosomal recessive trait due to the accumulation of glucosylceramide caused by deficient activity of the enzyme glucocerebrosidase (EC 3.2.1.45).The glucocerebrosidase gene, lies on a gene-rich region which includes the metaxin gene and the glucocerebrosidase and metaxin highly homologous pseudogenes. The presence of these repetitions leads to DNA rearrangements. Some of these rearrangements give rise to complex alleles that cause the disease, of which RecNciI is the most prevalent. We analysed Gaucher disease patients from Argentina and Spain bearing this allele, and patients who carried mutation L444P, one of the three changes present in the RecNciI allele. Only two patients bearing mutations in the PSAP gene, and not in the GBA gene, have been reported. In both cases, one mutant allele remained unidentified. We report here the identification of the second mutation in one of these patients, being the first complete genotype described so far in a SAP-C deficient-GD patient. This mutation, p.Q430X, is the first one reported in the saposin D domain and probably produces a null allele by nonsense mediated mRNA decay.A number of gene therapy approaches have been developed for the treatment of genetic diseases, most of them based on the use of viral vectors. However, in general they have not been successful and some complications. To overcome these limitations, novel strategies have recently emerged. One of them is chimeraplasty, based on the correction of single-base mutations by mismatch repair mechanisms using chimeric RNA/DNA oligonucleotides, named chimeraplasts. Mutation L444P is one of the most common mutations in many populations. We have attempted to correct mutation L444P in fibroblasts from a Gaucher disease patient using a chimeraplast approach. Our results show a very low efficiency (if any) of chimeraplast correction. In the last few years, small interference RNAs (siRNAs) have been used in a number of different experimental settings to silence gene expression. Enzyme replacement and substrate deprivation therapies are the current approaches to treat Gaucher disease. We present here a new approach based on the inhibition of the GCS gene using siRNAs as a possible future therapeutic strategy for Gaucher disease. A clear reduction in GCS RNA levels, enzyme activity and glucosylceramide synthesis was achieved. Similar results were obtained when using plasmids expressing shRNAs. Also, siRNAs to inhibit the mouse homolog Ugcg gene were successfully assayed.

INTRODUCCIÓN: Las encefalopatías espongiformes transmisibles (EET) o enfermedades por priones son un grupo de enfermedades neurodegenerativas letales que afectan al ser humano y a otros mamíferos. El agente causal de estas enfermedades es el prión, que es una isoforma anómala de una proteína celular normal codificada en el gen PRNP. La Organización Mundial de la Salud, en 1998, estableció, para el diagnóstico de las enfermedades priónicas humanas, las categorías de definitivo, probable y posible. El diagnóstico se confirma en el estudio neuropatológico, o, en el caso de las formas genéticas, en el análisis genético si este demuestra la presencia de una mutación patogénica en el gen de PRNP. El diagnóstico de ECJ in vivo, con categoría de probable, se realiza cuando a una serie de criterios clínicos se añade la presencia de complejos periódicos en el EEG o la prueba de proteína 14-3-3 positiva en el caso de las formas esporádicas. Con el nombre de proteína 14-3-3 se denomina a una familia de proteínas especialmente abundante en sistema nervioso central y su detección a través de un método de inmunoblot, se demostró que se asociaba al diagnóstico de ECJ esporádica.OBJETIVOS: O1: Estudiar la evolución de la demanda y la validez de la prueba de proteína 14-3-3 durante el periodo 1997-2000 en España. O2: Mejorar la sensibilidad y especificidad de la prueba de la proteína 14-3-3 para el diagnóstico de enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ) y analizar los patrones atípicos en el resultado de la prueba. O3: Analizar el polimorfismo del exon 1 del gen Tau en enfermedades por priones y determinar si este modifica la predisposición a padecer enfermedades priónicas o la expresión clínica de estas. O4: Caracterizar clínica y genéticamente las enfermedades por priones humanas en Cataluña en el periodo 1993-2001 TRABAJOS que conforman esta tesis doctoral: T1: Utilización y validez de la prueba de la proteína de 14-3-3 en el diagnóstico de enfermedades priónicas: estudio prospectivo de 4 años. Medicina Clínica 2003 (en prensa). T2: Isoformas de la proteína 14-3-3 y patrones atípicos en la prueba de la 14-3-3 en el diagnóstico de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. Neuroscience Letters 2002; 320: 69-72. T3: Análisis del polimorfismo del exon 1 del gen Tau en las encefalopatías espongiformes transmisibles. Journal of Neurology 2002; 249: 938-939. T4: Características clínicas y genéticas de las enfermedades priónicas humanas en Cataluña (1993-2001). CONCLUSIONES: C1. El número de pruebas de proteína 14-3-3 en LCR solicitadas a nuestro laboratorio se ha incrementado a lo largo del periodo 1997-2000. Paralelamente, han aumentado el número de falsos positivos y disminuido el valor predictivo positivo de la prueba . Las causas más frecuentes de FP pueden y deben ser excluidas por la evaluación clínica y las pruebas complementarias apropiadas. Un resultado negativo es altamente predictivo de ausencia de la enfermedad en nuestro medio. C2. Los anticuerpos frente a las diferentes isoformas de proteína 14-3-3 no aumentan la sensibilidad ni la especificidad obtenida con el anticuerpo estándar para el diagnóstico de ECJ. La banda inferior característica de patrones de positividad atípicos de la prueba de 14-3-3, se origina por una reacción cruzada del anticuerpo anti-proteína 14-3-3 con las cadenas ligeras de immunoglobulinas libres presentes en el LCR. C3. No existe evidencia, en nuestra población, de asociación entre el polimorfismo del exón 1 del gen Tau y la predisposición a padecer enfermedades priónicas, o el perfil de expresión clínico de la enfermedad. C4. La distribución de los subtipos etiológicos y de las características genéticas y clínicas de los pacientes catalanes con enfermedades priónicas es similar a lo descrito en otras poblaciones europeas. Hasta un tercio de las formas genéticas diagnosticadas carecían de antecedentes familiares conocidos. Las formas valina-valina de ECJ esporádica y las formas genéticas presentan con más frecuencias manifestaciones clínicamente atípicas. No se ha detectado ningún caso de variante de ECJ en Cataluña en el periodo estudiado.

Las exacerbaciones graves de la EPOC son causa frecuente de hospitalizaciones no planeadas en pacientes con enfermedad avanzada. Este fenómeno se amplifica por factores como la existencia de co-morbilidades y el insuficiente soporte social que frecuentemente presentan estos pacientes. Los reingresos repetidos por exacerbaciones de la EPOC tienen efectos deletéreos sobre la calidad de vida de los pacientes, el progreso de la enfermedad y la mortalidad. El elevado grado de fragmentación de los sistemas sanitarios dificulta el desarrollo de políticas de prevención de eventos agudos adecuadas para los pacientes con enfermedades crónicas. Esta realidad plantea la necesidad de desarrollar un nuevo paradigma de la atención sanitaria basado en el desarrollo de servicios innovadores de atención integrada destinados a pacientes crónicos. La hipótesis central de la tesis plantea que un modelo de atención integrada, de carácter distributivo, centrado en el paciente, puede generar mejores resultados clínicos que la atención convencional, contribuir a la mejora del estilo de vida, adherencia al tratamiento de los pacientes y contribuir a la contención de costes, durante un programa de hospitalización domiciliaria y prevención de hospitalizaciones por exacerbaciones de EPOC. Las tecnologías de la información y comunicación (TIC) son esenciales para facilitar la accesibilidad a pacientes y profesionales y constituyen un elemento básico para compartir la información en un modelo sanitario de carácter distributivo.El estudio de hospitalización domiciliaria fue el primero en demostrar que la atención integrada fue coste-eficaz al alcanzar los objetivos esperados: a) un menor número de visitas a urgencias, b) mejor calidad de vida; c) cambios en el estilo de vida y mejor gestión de la enfermedad; y d) reducción de costes directos fundamentalmente relacionados con una disminución de los días de hospitalización. El estudio de prevención de hospitalizaciones demostró que la atención integrada alcanzó los objetivos esperados: a) una menor tasa de hospitalizaciones durante el período de seguimiento, comparado con el cuidado convencional, y b) un mejor conocimiento de la enfermedad y adherencia al tratamiento. Fue el primer estudio, que demostró en pacientes con EPOC, la eficacia de una intervención basada en la articulación de los recursos existentes entre la atención primaria y el hospital a través de una plataforma TIC. Asimismo, los resultados sugieren que empoderar al paciente en el autocontrol de la enfermedad puede generar cambios conductuales que disminuyan el riesgo de hospitalización por exacerbación. Los desarrollos futuros exigirán una adecuada estandarización de las intervenciones y la evaluación continuada de los resultados en un proceso de retro-alimentación. También se objetiva la necesidad de una adecuada estratificación de los grupos de pacientes diana de acuerdo a la gravedad y a otros factores que influyan en el pronóstico del paciente, como podrían ser las co-morbilidades. En definitiva, las propuestas de futuro deben incorporar una visión holística de la atención integrada, que incluya estrategias de atención a pacientes en fases iníciales de las enfermedades crónicas con el objetivo de modular el curso de las mismas y atenuar su impacto sobre el sistema sanitario. / Patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) who show repeated emergency room (ER) consultations and/or hospital admissions due to exacerbations present a rapid progress of the disease severity with deterioration of health related quality of life (HRQL) and poor survival. Consequently, prevention of exacerbations constitutes an important end-point in COPD management. However, despite these undeniable progresses in the management of COPD, we are still confronted with a poor understanding of the underlying factors favouring "frequent hospitalisations" in frail patients.Current health care systems are essentially oriented to acute illnesses because it focuses more on physician's treatment rather than in patient's active role in the self-management of his or her disease. Healthcare systems will evolve by moving toward a model of care that can better address chronic conditions. The Chronic Care model defines new relationships between patients and professionals, and promotes re-engineering of the roles of healthcare professionals within and between levels of care. Because information sharing is a pivotal aspect of this model of care, we hypothesize that information technologies (IT) will become an essential component for a successful deployment of the new modalities of healthcare. The home hospitalization study, generated better outcomes than conventional care which included: 1) lower in-patient hospitalization rates; 2) lower rate of short-term relapses requiring ER admissions; 3) clinically relevant improvement in health related quality of life, as assessed by the Saint George Respiratory Questionnaire (SGRQ);4) higher degree of patient's satisfaction; and, 5) an important positive impact on knowledge of the disease and on patient self-management of the chronic condition. The average overall costs per home hospitalization patient were substantially lower than in conventional care essentially due to less days of in-patient hospitalization. The prevention of unplanned hospitalizations study, confirmed that the intervention group was effective on prevent unexpected hospitalisations after one-year follow-up. Integration of health care delivery across systems aiming to provide a continuum of care to target populations of patients with severe chronic diseases seems to be the emerging model most suitable to provide effective and efficient health care services.

Las enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer (EA) y la enfermedad de Parkinson (EP), representan un grave problema de salud pública, sobre todo en los países occidentales, donde el envejecimiento creciente de la población augura un incremento sustancial de la prevalencia de estas patologías. A pesar de que ciertos tratamientos proporcionan una disminución de las manifestaciones clínicas, el avance del proceso neurodegenerativo es irreversible. La identificación de los mecanismos, como la interacción entre factores genéticos y medio-ambientales, implicados en la etiología y evolución de estas patologías es de importancia capital. En el presente trabajo de tesis se explora el papel de la metilación del ADN genómico y el mosaicismo genético en enfermedades neurodegenerativas. El análisis del perfil de metilación del ADN se realizó empleando dos arrays de metilación: “HumanMethylation” (27K y 450K, IlIumina), cuyas sondas distribuidas estratégicamente por todo el genoma, permiten detectar cuantitativamente el estado de mutilación de unos 27.000 y 450.000 dinucleótidos CpG, respectivamente. La comparación de un total de 60 individuos (28 con enfermedad de Alzheimer, 3 con enfermedad de Parkinson y 29 controles) ha permitido identificar el perfil de metilación del genoma de distintas áreas del sistema nervioso central (SNC) (corteza, amígdala, hipocampo, hipotálamo, protuberancia, sustancia negra y cerebelo), mostrando la existencia de un patrón diferencial entre hombres y mujeres, asociado a la inactivación del cromosoma X, un patrón independiente para cerebelo, y un patrón de metilación de un conjunto de dianas característico de los estadíos 3 y 4 de Braak de la EA. Asimismo, se observaron diferencias significativas de metilación (1.112 CpGs, p<0,0l) en el cerebelo asociadas a la EA, confirmando su implicación en la enfermedad. El análisis del mosaicismo somático del cerebro se realizó empleando el "SurePrint G3 human CGH array 400K" (Agilent). Tomando como área de referencia el cerebelo se detectaron ganancias o pérdidas de material genómico entre áreas del cerebro de un mismo individuo. Dos muestras de corteza, pertenecientes a dos controles, presentaron una ganancia de material genómico en el gen WWOX, mientras que tan solo una muestra mostró una ganancia de material genómico en el gen ADAM5P3A. La elevada frecuencia de variantes en el número de copia en WWOX y su posible implicación en EA llevó a genotipar un mayor número de individuos, aunque ninguno mostró mosaicismo somático. El análisis del estado de metilación de las sondas ubicadas en WWOX permitió observar una disminución significativa de la metilación entre pacientes y controles en 14 sondas (T-student, p<0,05), sugiriendo que la regulación epigenética de WWOX puede estar alterada en la EA. En conjunto, estos resultados muestran la alteración de los perfiles de mutilación del SNC en relación con la EA tardía (estadíos 3 y 4 de Braak). Principalmente, en una de las regiones cuya afectación patológica en la EA ha sido más controvertida, cerebelo. Es especialmente interesante remarcar que la aparición de las lesiones características de cerebelo tienen lugar en estadíos más avanzados, indicando la posibilidad de que la alteraciones epigenéticas observadas podrían corresponder a un evento prematuro en la progresión de la patología. / Neurodegenerative disorders, such as Alzheimer's disease (AD) and Parkinson's disease (PD), represent a major issue of public health in developing countries where the aging of the population is leading to a progressive increase of its prevalence rates. Currently, several therapeutic strategies help to palliate clinical symptoms, but the neurodegeneration is progressive and irreversible. Identification of underlying mechanisms leading to these disorders is essential to improve patient's life expectancy and quality. In this context, many efforts have been focused on identifying genetics and environment causes of these disorders with little success, highlighting the need to evaluate new mechanisms and factors involved. The present thesis project has explored the implication of new mechanisms, such as DNA methylation and somatic mosaicism in AD and PD. The analysis of DNA methylation was performed with a new methylation array technology: 'HumanMethylation' (27K and 450K, IlIumina), whose probes strategically distributed along the human genome, enables to quantify the methylation state of around 27,000 and 450,000 CpG sites, respectively. The pattern of methylation of 60 subjects (28 AD, 3 PD and 29 unaffected) with four to seven brain regions (cortex, amygdala, hippocampus, hypothalamus, pons, substantia nigra and cerebellum) has been assessed. The study has shown three ma in clusters depending on gender (female/male), brain area (cerebellum vs others) and disease stage (AD3 vs AD4). In addition, a' differential analysis performed in individual CpG sites proved the presence of significant differences associated to AD patient's cerebellum (1112 CpG sites, p<0.01). Somatic mosaicism analysis has been carried out with a 'SurePrint G3 human CGH array 400K' (Agilent) to detect intra-individual genomic gains and losses compared to cerebellum. A total of two cortex samples showed a genomic gain in the WWOX gene, whereas only one sample showed a gain on ADAM5P3A. WWOX has been considered as a potential candidate gene in previous AD studies, and was further analyzed in a larger cohort of human brain samples. Genotyping assays did not confirm the presence of new somatic mosaicism cases, but it was possible to determine the genotype distribution and compared data between samples. A significant hypomethylation of the WWOX promoter region was observed in AD patients compared to controls subjects (T-test, p<0.05) in 14 probes, suggesting a potential regulation of expression by methylation. Overall, these results highlight the implication of epigenetic mechanisms in neurodegenerative disorders, as AD. In particular, it is remarkable the specific pattern of methylation in the cerebellum in intermediate stages of AD, suggesting an overlap with early modifications, which could contribute to unraveling new mechanisms implicated in AD.

The main expansion of the discovery of genetic variants associated with complex diseases has occurred during the last decade. This expansion has been accompanied, and in some sense motivated, by the desire to use this information to improve the predictive capacity of many diseases with an unidentified familial component, including coronary heart disease (CHD), with the aim of translating this genetic knowledge into clinical practice. This doctoral thesis is structured in two lines of investigation that address distinct aspects of this issue, first to evaluate the possible role of genetic variation in a candidate gene in modulating CHD risk, and second to evaluate whether genetic information can be used to improve risk assessment tools used in clinical practice. In the first research line (described in Part I), we investigate the contribution of genetic variation in one of the most widely-studied genes in cardiovascular genetics, ESR1, which encodes the Oestrogen receptor α protein. We provide a solid meta-analysis of evidence regarding the most widely-studied variant in this gene and we further explore the role of a broad range of common and uncommon variants in this gene in CHD risk. Using these approaches, we find no evidence of association between the genetic variants studied and CHD risk. However, although we can confidently accept that common genetic polymorphisms are not associated with cardiovascular disease, we cannot discard the possibility that other types of variation in this gene (for instance epigenetic variation) could modify susceptibility to cardiovascular disease, or that other elements of this pathway are associated with an increased risk of CHD. In this research I have provided a reliable answer to this long running unanswered question in cardiovascular genetics, allowing research to re-focus on other elements of this system or other pathways. In the second line, we explored the possible utility of genetic information obtained from genome-wide association studies (GWAS) in prediction of 10-year risk of CHD events by adding this information to cardiovascular risk functions. We have followed the recommendations proposed by the American Heart Association for evaluating the utility of novel biomarkers in clinical practice, and have demonstrated that although the magnitudes of the effects of these genetic variants on CHD risk are modest, there is a tendency towards improvement in the capacity of the risk functions to predict future CHD events. The translation of genetic information into clinical practice was one of the main motivations for the investment in genome-wide association studies, and my research represents one of the first efforts to explore this possibility. / L’expansió principal pel que fa al descobriment de variants genètiques associades amb malalties complexes s’ha dut a terme durant la última dècada. Aquesta expansió ha estat acompanyada, i d’alguna forma motivada, pel desig d’usar aquesta informació per millorar la capacitat de predicció d’aquelles malalties on hi és present un cert component familiar però en les que no es coneixien les variants que conferien un major risc de patir la malaltia, entre elles la cardiopatia isquèmica (CI). La present tesis doctoral està estructurada en dues línies d’investigació que avaluen el possible rol d’un gen candidat en la susceptibilitat de la CI i també avalua la millora en la capacitat de predicció d’un esdeveniment coronari de les eines usades habitualment en la pràctica clínica mitjançant la inclusió d’informació genètica. Més concretament, la primera línea d’investigació es centra en la contribució de la variació genètica en un dels gens més estudiats en relació amb CI: el gen que codifica pel receptor d’estrogens alfa (ESR1). En aquesta línea hem proveït un sòlid meta-anàlisis entre la variant més àmpliament estudiada d’aquest gen i risc coronari i també hem explorat el paper de la majoria de les variants comunes descrites en aquest gen i risc de CI. Mitjançant cap dels anàlisis hem trobat evidència d’associació entre les variants genètiques en aquest gen i el risc de CI. No obstant això, i encara que podem acceptar que les variants genètiques comunes d’aquest gen no estan associades amb esdeveniments coronaris, no podem descartar que altres tipus de variació en aquest gen (com per exemple variació epigenètica) pugui estar modificant la susceptibilitat a patir un esdeveniment coronari, ni tampoc que altres elements de la mateixa cadena de senyalització estiguin associats amb la malaltia. En la segona línea d’investigació, hem explorat el possible paper de les variants genètiques, obtingudes mitjançant estudis d’associació global del genoma (GWAS), en la millora de la capacitat de predicció a 10 anys dels esdeveniments coronaris, mitjançant la seva addició en les funcions de risc cardiovascular clàssiques. Hem seguit les recomanacions proposades per la American Heart Association per l’avaluació en la pràctica clínica de nous biomarcadors, i hem demostrat que, tot i que la magnitud de l’associació d’aquestes variants és modesta, hi ha una tendència cap a la millora de la capacitat de predicció de les funcions de risc.

El principal factor desencadenant del procés de neurodegeneració que caracteritza la Malaltia d’Alzheimer (MA) és el pèptid beta-amiloide (BA). La formació incrementada d’aquest pèptid i la seva agregació en forma d’oligòmers i fibrilles estan a l’origen d’una cascada de processos neurotòxics que culminen amb una disfunció neuronal generalitzada i mort neuronal. Recentment s’ha descrit una funció no colinèrgica de l‘enzim acetilcolinesterasa (AChE) d’importància fonamental en el context de la MA, ja que col•loca l’enzim a l’inici de la cascada de neurodegeneració de la malaltia. El Prof. Inestrosa va demostrar que l’enzim AChE, que coexisteix amb el BA en les plaques senils, es pot unir al pèptid accelerant in vitro la seva agregació. L’AChE no només promou l’agregació del BA sinó que a més promou l’agregació d’altres pèptids amiloidogènics, com pot ser el pèptid priònic. El lloc d’unió de l’AChE d’aquests pèptids és l’anomenat lloc perifèric de l’enzim, una zona d’unió que es troba a l’entrada de una cavitat o gorja d’uns 20 Å de longitud, al fons de la qual es troba el centre catalític de l’enzim. Així, en aquesta Tesi Doctoral quatre noves famílies d’híbrids que interaccionen simultàniament amb el centre catalític i el lloc perifèric de l’enzim han estat dissenyades, sintetizades i avaluades per la seva habilitat d’inhibir l’AChE, la butirilcolinesterasa, l’agregació del pèptid BA i l’agregació d’aquests pèptids amiloidogènics induïda per AChE. A més, els estudis de modelatge molecular realitzats han demostrat el caràcter d’inhibidors d’unió dual d’aquests nous híbrids. / The design of novel classes of inhibitors of acetylcholinesterase (AChE) have been mostly driven during the last years by the pivotal finding that AChE can promote aggregation of the β-amyloid peptide. Blockade of the peripheral site of AChE, the Aβ recognition zone within the enzyme, is therefore expected to affect the AChE-induced Aβ aggregation and could be a potential strategy to modulate the progression of Alzheimer’s Disease. On the basis of this premises novel classes of AChE inhibitors able to simultaneously bind to both peripheral and catalytic sites of AChE have emerged as promising anti-Alzheimer drug candidates. In this Thesis, new families of dual binding site inhibitors have been designed, synthesized and tested. To gain insight into the molecular determinants that modulate the AChE inhibitory activity of these novel inhibitors, the binding mode of the most active compounds was investigated by means of molecular modelling studies.