Las cardiopatías congénitas son las malformaciones congénitas más frecuentes. A pesar de los avances técnicos y de manejo clínico y farmacológico alcanzados en las tres últimas décadas, la cirugía de la cardiopatía congénita en la edad pediátrica se asocia a una morbilidad y mortalidad elevadas. La taquiarritmia cardiaca es una de las complicaciones más graves en el postoperatorio inmediato de cirugía de cardiopatía congénita. De todas ellas, la taquicardia ectópica de la unión, es la más frecuente, con una incidencia de hasta el 15% según las series estudiadas y una mortalidad que puede alcanzar el 11.4%(5). La etiología de la taquiarritmia en el contexto del postoperatorio cardiaco es multifactorial con la participación de factores intraoperatorios y extraoperatorios. Las opciones terapéuticas son, a día de hoy, todavía limitadas y, en las últimas tres décadas se han producido pocos avances en el manejo y prevención de éstas. A pesar de que no ha sido demostrado, la activación del sistema simpático y la liberación masiva de catecolaminas plasmáticas, consecuencia de la respuesta al estrés quirúrgico, podrían tener un papel clave en la etiopatogenia de la taquiarritmia postquirúrgica. La modulación de la respuesta simpática en el perioperatorio de cirugía de cardiopatía congénita podría ser beneficioso para la restauración de la función orgánica. Recientemente, algunos estudios sugieren los beneficios de los agentes agonistas α-2 adrenérgicos en el perioperatorio de. La utilización de agonistas α-2 bloquea la respuesta simpática catecolaminérgica pudiendo así atenuar la disfunción hemodinámica perioperatoria minimizando las complicaciones cardiacas asociadas a la cirugía de la cardiopatía congénita y, en concreto, la incidencia de arritmia. Dexmedetomidina, un agonista α-2 selectivo, es un sedoanalgésico con un perfil hemodinámico que lo hace atractivo para la cirugía cardiaca. A través de la estimulación de los receptores imidazólicos del locus coeruleus provoca un nivel de sedoanalgesia adecuado sin deprimir el centro respiratorio, lo que permite avanzar en el destete respiratorio del paciente de forma precoz y disminuir así los tiempos de ventilación mecánica y como consecuencia, la estancia media en unidades de cuidados intensivos. A través de la estimulación de los receptores del sistema simpático periférico α-2 , dexmedetomidina disminuye la liberación de catecolaminas endógenas. El bloqueo de la respuesta catecolaminérgica endógena podría tener un papel determinante en la disminución de las complicaciones cardiacas y más en concreto las arritmias asociadas a la cirugía de cardiopatía congénita. Existen referencias aisladas en la literatura científica del efecto antiarrítmico de dexmedetomidina. Hayashi y colaboradores en un estudio experimental con perros, objetivaron que la infusión continua de dexmedetomidina aumentaba 4 veces el umbral arritmogénico de la adrenalina en los animales anestesiados con halotane. Esta tesis doctoral presentada en formato de compendio de publicaciones reúne la primera evidencia científica del papel de dexmedetomidina en el manejo y prevención de la taquiarritmía en pediatría. Se presentan tres publicaciones que demuestran: primero que dexmedetomidina es un fármaco sedante útil y seguro en neonatos y lactantes en el postoperatorio de cirugía cardíaca; segundo, que dexmedetomidina parece poseer propiedades antiarritmogénicas útiles para la finalización de episodios de taquicardia paroxística supraventricular y, tercero, que la utilización de dexmedetomidina en el perioperatorio de cirugía cardiaca pediátrica se asocia con una disminución significativa de la taquiarritmia. Las propiedades sedoanalgésicas particulares de dexmedetomidina junto a sus propiedades antiarritmogénicas la convierten en un fármaco ideal para el control de la sedación y analgesia en el postoperatorio de cirugía cardíaca pediátrica. / Congenital heart disease constitutes the most frequent group of congenital defects. Over the last two decades, advances in the management of patients with congenital heart disease have made an impact on their overall prognosis. Survival is now expected in many patients with lesions previously considered untreatable. Tachyarrythmias are a frequent and severe complication in the immediate postoperative period of congenital heart disease surgery. The etiology of tachyarrhythmia in the setting of congenital heart disease surgery is multifactorial, therapeutic options are limited and no significant advances have been made over the last two decades. Surgical stress response and its endogenous cathecolaminergic surge have a leading role in the onset of the postoperative arrhythmia. Therefore, modulation of the sympathetic response in the perioperative period of congenital heart disease surgery might play a significant role in the arrhythmia prevention. Alpha-2 agonists block the sympathetic response, thereby reducing the catecholaminergic surge associated with surgery. Thus, α-2 agonists might play a major role in reducing the incidence of tachyarrhythmias. Dexmedetomidine, a selective α-2 agonist, is a novel sedative with a safe hemodynamic profile. Dexmedetomidine is currently administered for its sedative and anxiolysis properties. Sedation and anxiolysis effects of dexmedetomidine are mediated via non-GABAergic pathways. Thus, dexmedetomidine provides an appropriate level of sedation without depression of the respiratory drive, thereby allowing earlier weaning from mechanical ventilation and shortening intensive care unit stay. Interestingly, dexmedetomidine has a sympatholytic effect. It has been shown to lower plasma catecholamine levels in healthy volunteers and in patients undergoing vascular surgery and congenital heart disease surgery with cardiopulmonary bypass. The α-2 agonist potently inhibits the neuronal firing rate from the locus coeruleus, leading to a decrease in sympathetic outflow. This action may reduce noradrenaline release at the cardiac neuroeffector junction, thereby mimicking the action of class II antiarrhythmic drugs. Dexmedetomidine use has gained interest among pediatric cardiac intensive care units however, information on its use in patients younger than 1 year old is lacking and its potential antiarrhythmogenic effect has not been proven. This thesis (compendium of works) presents the first evidence on the utility of dexmedetomidine in the management and prevention of tachyarrhythmia in the setting of pediatric heart surgery. We present data demonstrating: First, that dexmedetomidine is a safe drug for infants and children under the age of one. Second, that dexmedetomidine is a useful drug in the treatment of supraventricular paroxystic tachycardia provably exerting a direct effect on AV node conduction and third, that dexmedetomidine effectively control postoperative tachyarrhytmias provably via its sympathicolitic effect. Therefore, the sedoanalgesic properties of dexmedetomidine together with its antiarrhythmic effects render it the ideal drug for sedation and analgesia control post-cardiac surgery and the prevention of postoperative tachyarrhythmia.

Tesi realitzada a l'Institut d'Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) / El sarcoma de Ewing (SE) es el segundo tumor óseo maligno infantil más frecuente y presenta una alta incidencia de enfermedad metastásica. Este tipo de tumores presentan una translocación génica característica que da origen a una proteína de fusión, normalmente EWS/FLI1. Esta proteína de fusión actúa como factor de transcripción aberrante, regulando la expresión de diferentes genes implicados en la iniciación, mantenimiento y progresión del tumor. Nuestro grupo describió como uno de estos genes diana a caveolina 1 (CAV1), describiendo además su papel determinante en el fenotipo maligno del SE, en la tumorigénesis, en la angiogénesis y en la resistencia a apoptosis inducida por quimioterapia. Para investigar el papel concreto de CAV1 en el proceso metastásico de este sarcoma, se creó un modelo de baja expresión de CAV1 en líneas celulares de SE y se determinaron cambios en su capacidad migratoria, invasiva y metastásica. En los ensayos in vitro se halló una menor capacidad migratoria de las células con silenciamiento de CAV1 y una reducción en la expresión de metaloproteinasa 9 (MMP-9) y en la actividad de MMP-2, ambas MMPs implicadas en el proceso de invasión. La regulación de la actividad de MMP-2 parece estar relacionada con la posible regulación que ejerce CAV1 en la función de la MMP de membrana tipo 1 (MT1-MMP), proteína fundamental para la activación de MMP-2. Por otro lado, en este estudio se propone que CAV1 promueve la expresión de MMP-9 transcripcionalmente a través de la regulación de la activación de la vía de señalización de ERK1/2 (Extracellular signal-regulated kinase 1/2). En nuestro modelo, ERK1/2 activo translocaría al núcleo donde activaría los factores de transcripción responsables de la activación del promotor de MMP-9. Por otro lado, la fosforilación de RSK2 (Ribosomal S6 kinase 2) por parte de ERK1/2 en el citoplasma, produciría la activación de RSK2 que a su vez activaría la proteína ribosomal rpS6, uno de los responsables de la iniciación de la traducción, por lo que también podría estar influyendo a la producción de MMP-9 a este nivel. Según nuestros resultados, CAV1 estaría influyendo en la capacidad migratoria de las células de SE mediante dos mecanismos: 1) a través de la activación de la vía de ERK1/2 y 2) mediante la unión a diferentes proteínas con dominio SH2 a través de la fosforilación de CAV1 en la tirosina 14. ERK1/2 influye en la regulación de la capacidad migratoria de una forma de pendiente o independiente de RSK1. Además, en los ensayos de metástasis experimental in vivo las células con inhibición de CAV1 presentaron una menor incidencia de metástasis pulmonar, hecho que correlacionó con una disminución en la expresión de SPARC (Secreted protein acidic and rich in cysteine), una proteína de adhesión importante en procesos metastásicos. En resumen, nuestros resultados evidencian la importancia de CAV1 en el proceso metastásico del SE. / Ewing’s sarcoma (ES) is the second most common bone tumor in childhood and occurs with a high incidence of metastatic disease. Such tumors have a characteristic gene translocation that gives rise to a fusion protein, most commonly EWS/FLI1. This fusion protein acts as an aberrant transcription factor regulating the expression of different target genes involved in the initiation, maintenance and progression of the tumor. Our group described caveolin 1 (CAV1) as one of these target genes, describing its role in the malignant phenotype, tumorigenicity and resistance to chemotherapy-induced apoptosis of ES cell lines. To investigate the specific role of CAV1 in the metastatic process of this sarcoma, we established a model of low expression of CAV1 in cell lines of ES. Then, we measured changes in their migratory capacity, invasiveness and metastatic potential. In vitro, we found a lower migratory capability of CAV1 knockdown cells and a reduction in MMP-9 expression and MMP-2 activity. The regulation of MMP-2 activity seems to be related to the possible regulation that CAV1 exerts on the function of MT1- MMP, an essential protein for the activation of MMP-2. On the other hand, we suggest that CAV1 promotes the expression of MMP-9, both transcriptionaly and post-transcriptionaly, through regulating ERK1/2 signaling pathway. In our model, activated ERK1/2 would translocate to the nucleus where it would activate the transcription factors responsible for MMP-9 promoter activation. At the cytoplasm, activated ERK1/2 would phosphorylate and activate RSK2, which, in turn, would promote rpS6 activation, leading to protein translation initiation. Our results indicate that CAV1 is regulating migratory capability of ES cells by two different mechanisms; 1) through ERK1/2 pathway activation, 2) by linking several proteins bearing SH2 domains trough phosphorylated Tyr14 of CAV1. ERK1/2 seems to regulate cell migration in both RSK1-dependent and independent manner. In addition, experimental metastasis assays in vivo showed that, CAV1 knockdown cells had a lower incidence of pulmonary metastasis, a fact that correlated with a decrease in the expression of SPARC, a major adhesion protein in metastatic processes. In summary, our results demonstrate the importance of CAV1 in the metastatic process on ES tumors.

Los tumores germinales testiculares (TCGT) son una neoplasia poco frecuente, ya que sólo representa alrededor del 2% de los cánceres que afectan al varón. Sin embargo, son el tumor más frecuente en hombres caucásicos de entre 15 y 40 años, siendo la principal causa de muerte en este rango de edad. Aunque un elevado porcentaje de estos tumores (alrededor del 80%) presentan una alta sensibilidad a la quimioterapia basada en cisplatino (CDDP), incluso en casos de enfermedad diseminada, aún existe un porcentaje no menospreciable de pacientes que no lograrán una respuesta completa duradera debido al desarrollo de recidivas resistentes a la quimioterapia y que acabarán falleciendo a causa de la enfermedad. Por este motivo, el estudio y la comprensión de los mecanismos mediante los cuales los tumores consiguen evadir los efectos citotóxicos del CDDP es de vital importancia para mejorar la efectividad de las terapias actuales, así como para definir nuevas estrategias de tratamiento. Partiendo de esta base, el presente trabajo se ha centrado en dos objetivos principales: a) el estudio de las mutaciones y cambios genéticos relevantes en el proceso de adquisición de resistencia al CDDP en estos tumores, y b) desarrollo y evaluación de la eficacia de una nueva terapia combinada basada en CDDP y un inhibidor de poli (ADP-ribosa) polimerasas, olaparib, para tratar tumores testiculares refractarios a la quimioterapia convencional. Para abordar el primer objetivo, se realizó un estudio mutacional de la línea celular de cáncer testicular SuSa mediante secuenciación de última generación (NGS). Utilizando esta técnica, se compararon las mutaciones presentes en el genoma de la línea celular original sensible al fármaco y su derivada resistente. Una vez seleccionadas las mutaciones potencialmente implicadas en el proceso de adquisición de resistencia, se evaluó la relevancia de los genes candidatos mediante un screen con siRNAs. Esta técnica también nos permitió estudiar la implicación de otros genes que, aún no presentando mutaciones en su secuencia, pudiesen estar relacionados con la resistencia debido a otros tipos de desregulaciones funcionales. Paralelamente, gracias a la generación en nuestro grupo de un modelo murino de xenoinjertos ortotópicos de cáncer testicular, se pudo conseguir mimetizar in vivo el fenómeno de adquisición de resistencia a CDDP, tratando tumores sensibles de origen humano implantados en los testículos de ratones con concentraciones crecientes de fármaco, hasta obtener tumores resistentes. Esto nos permitió la realización de otro experimento de NGS para comparar el exoma de tumores primarios humanos sensibles y sus derivados resistentes al CDDP, con el objetivo de estudiar los cambios producidos in vivo en el proceso de adquisición de resistencia utilizando un modelo más cercano a la clínica. En cuanto al segundo objetivo, partiendo de la base de que los TCGTs son tumores cuya sensibilidad se caracteriza por niveles reducidos de mecanismos de reparación de lesiones en el DNA, y que durante el proceso de adquisición de resistencia parece ser que estos tumores son capaces de incrementar esta capacidad de reparación, pensamos que sería muy interesante utilizar un fármaco cuya actividad estuviera dirigida a inhibir la reparación en el DNA. Así, evitando una reparación eficiente, podríamos potenciar el efecto citotóxico producido por las lesiones en el DNA causadas por el CDDP. De esta manera, se estudió el efecto del olaparib sólo o en combinación con el CDDP sobre diferentes líneas celulares de TCGT, tanto a nivel molecular como in vitro, y, posteriormente, in vivo en ratones xenoinjertados con tumores que habían demostrado su resistencia en la clínica, obteniendo unos resultados altamente prometedores. / Testicular germ cell tumors (TGCTs) are the most common malignancy in young Caucasian men. Despite the generally favorable outcome for TGCTs treated with cisplatin (CDDP)-based chemotherapy, it is still the leading cause of cancer deaths in this group of age. Hence, the study and comprehension of the mechanisms underlying the acquisition of resistance is crucial to improve the effectiveness of current therapies, as well as to define new treatment strategies. The present study has focused in two main goals: identification of mutations relevant to the process of resistance acquisition in TGCTs, and efficacy evaluation of a novel drug combination to treat refractory tumors. Using next generation sequencing (NGS) technology we studied the mutational profile in a CDDP sensitive testicular cell line and its resistant counterpart. Potentially relevant mutations were selected and siRNA screens were carried out both to validate the role of those changes in the onset of resistance and to study other genes not mutated but potentially deregulated and, thus, involved in the process. Results pointed out 4 candidates frequently mutated or deregulated capable of modifying the response of the tumors to CDDP: FANCA, SMARCB1, ALX4 and PARP6. Additionally, we generated a murine orthoxenograft model of testicular cancer, which allowed us to reproduce and study in vivo the onset of resistance, using an approach closer to the clinic scenario. Nude mice engrafted with sensitive human tumor samples were treated with increasing CDDP concentrations until they were completely unresponsive to the drug. We next used NGS technology to compare paired sensitive and resistant tumor samples and studied their mutational profile, obtaining a list of candidates potentially relevant to the development of resistance. Finally, we assessed the effectiveness of a new drug combination to overcome resistance in testicular tumors. The treatment was based on a multi-target approach, damaging DNA with CDDP and inhibiting its repair with a PARP inhibitor, aka olaparib, at the same time. Both in vitro and in vivo results where highly promising, producing a great decrease in tumor viability while showing no major side effects. More research will shed light on the potential of this novel combination as a feasible option for non-responding or relapsed patients.

La hemorragia intracerebral (HIC) se define como la extravasación de sangre al parénquima encefálico. Aunque la HIC presenta una elevada tasa de mortalidad y discapacidad, muchos de los mecanismos moleculares implicados en esta patología aún se desconocen. Su diagnóstico y pronóstico se basa en las pruebas de neuroimagen, siendo en ocasiones poco accesibles y específicas. Por ello, el objetivo principal de esta tesis se centra en la identificación de moléculas implicadas en la patología de la HIC que pudieran emplearse en mejorar las aproximaciones diagnósticas y terapéuticas de esta enfermedad. Por ello, la primera parte de la tesis se basó en encontrar biomarcadores de etiología de HIC primaria (arteriosclerosis hipertensiva y/o angiopatía amiloide cerebral (AAC), mediante el análisis transcriptómico de células sanguíneas. A pesar de que no fuimos capaces de identificar ningún biomarcador que diferenciara ambas etiologías, encontramos que la expresión del gen GOLGA8A (Golgin A8 Family, Member A), así como los niveles de la proteína en sangre, estaban incrementados en pacientes con HIC respecto a controles. En segundo lugar, nos centramos en identificar moléculas implicadas en una de las causas de HIC secundaria, como es la transformación hemorrágica (TH) en el ictus isquémico tras el tratamiento trombolítico. A pesar de la eficacia del Activador Tisular del Plasminógeno recombinante (r-tPA), el uso de esta terapia en el ictus isquémico agudo sigue limitado en parte por la estrecha ventana terapéutica y la presencia ocasional de hemorragias sintomáticas. Por ello, nuestro estudio in vitro se centró en la identificación masiva de transcritos expresados por el tratamiento con r-tPA en condiciones de privación de oxígeno y glucosa (POG) a nivel endotelial. Identificamos el factor de transcripción nuclear Nurr1 (NR4A2, del inglés Nuclear receptor subfamily 4 groupA member 2) como molécula implicada en la muerte celular y la inflamación. Además, pudimos establecer una asociación entre los niveles basales de Nurr1 séricos y la posterior aparición de TH sintomática en pacientes con ictus isquémico que habían recibido r-tPA. Por último, en un tercer estudio, evaluamos cómo las apolipoproteínas ApoJ y ApoA1 recombinantes humanas modulaban el transporte del péptido β–amiloide (1-40) a través de un modelo in vitro de barrera hematoencefálica, como posible aproximación terapéutica para la AAC. En resumen, consideramos que esta tesis doctoral contribuye a definir mejor la fisiopatología de la HIC, al desarrollo de posibles aplicaciones de diagnóstico y pronóstico de los pacientes que sufren hemorragias cerebrales, así como a proponer nuevas aproximaciones terapéuticas para diferentes subtipos de HIC. / Intracerebral hemorrhage (ICH) is a focal bleeding from a blood vessel in the brain parenchyma. Despite the high ratio of ICH severity and mortality, the molecular mechanisms involved in this disease are still unknown. Therefore, the main objective of this thesis is focused on the identification of molecules involved in the pathology of the ICH that might be candidates for a better diagnosis, treatment and prognosis of the disease. Primary ICH is caused by hypertensive arteriosclerosis and/or cerebral amyloid angiopathy (CAA). The diagnosis and prognosis is based on neuroimaging criteria, but these techniques remain inaccessible and not enough specific. Therefore, our first study was based on the search of biomarkers of primary ICH etiology through the transcriptome analysis of blood cells using microarray technology. Although we were unable to identify biomarkers to differentiate between CAA associated-ICH and hypertensive associated-ICH, we found that GOLGA8A (Golgin A8 Family, Member A) gene expression and the corresponding plasma protein levels were increased in patients with ICH in comparison to controls. Secondly, we aimed to identify molecules involved in a cause of secondary ICH, such as the hemorrhagic transformation (HT) in the ischemic stroke after the thrombolytic therapy. Despite the effectiveness of recombinant tissue plasminogen activator (r-tPA), its therapeutic window remains limited, mainly by occasional vascular deleterious effects. Thus, we focused our study on the discovery of molecules altered by the combination of r-tPA and ischemic conditions in endothelial cells in vitro. We identified the nuclear transcription factor Nurr1 (NR4A2, Nuclear receptor subfamily 4 groupA member 2) as a candidate molecule involved in cell death and inflammation. In addition, we established an association between baseline serum levels of Nurr1 and the subsequent development of symptomatic HT in patients with ischemic stroke who received r-tPA. Finally, in a third study, we planned to determine the modulation of β-amyloid (Aβ) trafficking by the chaperones apolipoproteins ApoA1 and ApoJ across the BBB. In this regard, we confirmed that both recombinant human ApoA1 and ApoJ proteins influenced the Aβ(1-40) clearance through different mechanisms in a mouse in vitro BBB model. Our results suggest that the modulation of the balance of these apolipoproteins between the periphery and the brain may be a future strategy to develop an effective therapy for CAA. In summary, we consider that our studies contribute to the understanding of some mechanism involved in the ICH pathology and propose new preclinical and therapeutic approaches for different ICH subtypes.

La Esclerosis Multiple (EM) se ha considerado una enfermedad autoinmune mediada por linfocitos T con un comportamiento oscilatorio prototípico, caracterizado por la presencia de brotes clínicos. Por tanto, comprender la dinámica de las células del sistema inmune que gobiernan el curso de EM tendrá muchas implicaciones en cuanto al conocimiento de su patogenia y en cuanto a la inmunoterapia. En este trabajo se ha utilizado la técnica de la citometría de flujo para analizar el comportamiento dependiente del tiempo de los linfocitos T antígeno específicos, tanto efectores (Teff) como reguladores (Treg) y su activación. También se ha analizado el comportamiento a lo largo del tiempo de la microglía, estudiándose también sus ciclos de activación. El estudio de estas poblaciones celulares se ha realizado en el modelo animal de EM, la Encefalomielitis Autoinmune Experimental (EAE) en ratones C57B6 ; comparándose los datos experimentales con un modelo matemático de regulación cruzada de las dinámicas de linfocitos T en la enfermedad autoinmune. RESULTADOS: Se encontró que las células Teff y Treg específicas para la glicoproteina de la mielina del oligodendrocito(MOG) desarrollaron unas dinámicas oscilatorias acopladas con un periodo de 4-5 días y una amplitud decreciente que fue siempre más grande para la población de Teff, en concordancia con el modelo matemático. La activación de la microglía siguió las oscilaciones de las células Teff MOG específicas en los órganos linfoides secundarios, pero se activó antes de la entrada de linfocitos T MOG específicos en SNC. Finalmente, se estudió el papel de la depleción de linfocitos B, inducida por la terapia anti-CD20, en las dinámicas de las células T en el modelo de EAE. En este grupo que recibió el tratamiento anti-CD20, la EAE que se vió fue más grave, apareciendo antes y alcanzando un score mayor. Se vio que la depleción de linfocitos B disminuye la expansión de Teff antígeno específicas, aunque su comportamiento oscilatorio persiste. Sin embargo, el efecto de la depleción de linfocitos B fue más significativo en la población de Treg ; viéndose un efecto más profundo en Treg en SNC, lo cual se correspondía con la persistente activación de la microglía y el empeoramiento de la enfermedad. El modelo matemático de la regulación de linfocitos T después de la terapia anti-CD20 sugiere que la depleción de linfocitos B influencia en las dinámicas de células T mediante un ajuste preciso se sus umbrales de activación. CONCLUSIONES : El estudio pone en valor la regulación cruzada de las poblaciones linfocitarias (Teff MOG+ -Treg MOG+ ) y su contribución en el resultado de la respuesta inmune, entre otros factores. La regulación cruzada entre Teff y Treg genera dinámicas oscilatorias estables que mantienen la homeostasis en salud, pero que también promueven el comportamiento remitente-recurrente en condiciones de autoinmunidad. Las dinámicas oscilatorias de LT tienen un origen intrínseco en la regulación fisiológica de la respuesta inmune adaptativa, la cual influencia el fenotipo de la enfermedad y la respuesta a la inmunoterapia. Las subpoblaciones de LT MOG+ y de la microglía presentan dinámicas oscilatorias acopladas e interconectadas durante el ataque autoinmune en el tejido nervioso. Los modelos matemáticos identifican la activación de LTreg como un elemento capital en las dinámicas de la respuesta inmune que gobierna la susceptibilidad a la enfermedad autoinmune. IMPLICACIONES PARA LA INMUNOTERAPIA: Las terapias inmuno-moduladoras, como anti-CD20, no revierten la respuesta patogénica de las enfermedades autoinmunes, sino que las mantienen en un estado dinámico que es menos nocivo. LT reg son diana para la inmunoterapia, bien sea en un sentido directo, o indirecto como en el caso de una terapia anti-CD20. La terapia ideal en este nivel debería implicar un ajuste preciso de las dinámicas de LT antígeno-específicos a largo plazo para mantenerlas en un nivel lo más cercano posible al estado de homeostasis. El resultado final de la enfermedad dependerá de las dinámicas de todas las poblaciones implicadas y del momento en el cual la terapia comienza / BACKGROUND: Multiple Sclerosis (MS) is considered a T-cell-mediated autoimmune disease with a prototypical oscillatory behavior, as evidenced by the presence of clinical relapses. Understanding the dynamics of immune cells governing the course of MS, therefore, has many implications for immunotherapy. Here, we used flow cytometry to analyze the time-dependent behavior of antigenspecific effector (Teff) and regulatory (Treg) T cells and microglia in mice model of MS, Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE), and compared the observations with a mathematical crossregulation model of T-cell dynamics in autoimmune disease. RESULTS: We found that Teff and Treg cells specific to myelin olygodendrocyte glycoprotein (MOG) developed coupled oscillatory dynamics with a 4- to 5-day period and decreasing amplitude that was always higher for the Teff populations, in agreement with the mathematical model. Microglia activation followed the oscillations of MOG specific Teff cells in the secondary lymphoid organs, but they were activated before MOG-specific T-cell peaks in the CNS. Finally, we assessed the role of Bcell depletion induced by anti-CD20 therapy in the dynamics of T cells in an EAE model with more severe disease after therapy. We observed that B-cell depletion decreases Teff expansion, although its oscillatory behavior persists. However, the effect of B cell depletion was more significant in the Treg population within the CNS, which matched with activation of microglia and worsening of the disease. Mathematical modeling of T-cell cross-regulation after anti-CD20 therapy suggests that B-cell depletion may influence the dynamics of T cells by fine-tuning their activation. CONCLUSIONS: The oscillatory dynamics of T-cells have an intrinsic origin in the physiological regulation of the adaptive immune response, which influences both disease phenotype and response to immunotherapy.

Los tumores estromales del tracto gastrointestinal (GISTs) son las neoplasias estromales más frecuentes en esta localización. Expresan c-kit (CD117) y CD34 de forma característica. Los GIST presentan mutaciones (“gain-of-function”) en uno de los dos genes de receptores tirosinquinasa (c-KIT y PDGFRA), aunque en el 10% no se detectan mutaciones (GIST “wild-type”). En los GISTs, destaca la implicación de los microRNA-221, 222 y 494. Estos microRNA se unen al mRNA del gen c-KIT y su infraregulación implica un aumento de expresión proteica de c-kit. Los objetivos planteados en este estudio son los siguientes, aplicados a una serie de casos de GIST estudiados en Parc Taulí Sabadell Hospital Universitari: determinar la asociación entre parámetros clínico-patológicos, inmunohistoquímicos e índice de proliferación celular Ki-67; determinar las mutaciones de los genes c-KIT y PDGFRA y niveles de expresión de miRNA-221, 222 y 494 y correlacionar con los grupos de riesgo pronóstico (criterios AFIP-Miettinen 2006), parámetros clínico-patológicos e inmunohistoquímicos y progresión tumoral; establecer un patrón molecular diferencial entre los diferentes grupos de riesgo y aplicar y determinar el “nomograma” del SKCC para predecir la probabilidad de supervivencia libre de recurrencia a los 2 y 5 años y comparar con las probabilidades observadas. Las conclusiones obtenidas en nuestro estudio son las siguientes: La presencia de necrosis, positividad de intensidad marcada (3+) para c-kit, positividad para c-kit con patrón de Golgi, expresión elevada de Ki-67 y elevada tendencia a presentar metástasis, se asocian con más frecuencia a GISTs del grupo de alto riego. Los GISTs con morfología fusocelular y mixta se asocian a peor comportamiento biológico que los GISTs con morfología epitelioide. La mutación en el exón 11 se asocia con más frecuencia a pacientes de edad más avanzada, mujeres, localización en intestino delgado, morfología fusocelular y positividad con intensidad marcada (3+) para c-kit. Los tipos de mutación deleción/indel tienen más tendencia a distribuirse en GISTs localizados en intestino delgado, de alto riesgo y muestran menor supervivencia global que los GISTs con mutaciones puntuales. La mutación en el exón 9 se asocia con más frecuencia a GISTs localizados en intestino delgado, de morfología de tipo mixto y con valores de expresión de Ki-67 elevados. Los casos con mutación en el exón 9 de c-KIT y en el 18 de PDGFRA tienen más tendencia a expresar CD34 que el resto de mutaciones. La mutación en el exón 18 se asocia con más frecuencia a sexo masculino, localización gástrica, morfología epitelioide, matriz mixoide y grupo de muy bajo riesgo. Los GISTs wild-type se localizan con más frecuencia en estómago, presentan morfología fusocelular y vacuolización citoplasmática. En relación a los niveles de expresión de miRNAs: la mayoría de casos presentan niveles de expresión inferiores a 1. Diferencias de expresión en los distintos miRNAs se han asociado a parámetros clínico-patológicos y evolutivos como: localización, positividad para CD34, grupos de riesgo, tipo histológico, intensidad y patrón de c-kit y supervivencia específica. Todos los casos de GISTs wild-type de nuestra serie han mostrado niveles de expresión de miRNAs inferiores a 0,7. Aplicado el nomograma se observa que las predicciones tienden a cumplirse en los casos con alta probabilidad de supervivencia libre de recurrencia a los 2 años (80-100%), aunque no se demuestran diferencias estadísticamente significativas. / Gastrointestinal stromal tumors (GISTs) are the most common stromal malignancies in this location. GISTs express c-kit (CD117) and CD34 characteristically. Mutations (gain-of-function) are detected in one of two receptor tyrosine kinase genes (c-KIT and PDGFRA), although in 10% of GISTs mutations are not detected (GIST "wild-type"). In these tumors, involvement of microRNA-221, 222 and 494 has been described. These miRNAs bind to mRNA of c-KIT gene and its downregulation implies increased expression of c-kit protein. The aims of this study, applied in a series of GIST cases studied in Parc Taulí Sabadell Hospital Universitari, are: to determine the association between clinicopathological and immunohistochemical parameters and cell proliferation index (Ki-67); to determine the mutations of c-KIT and PDGFRA genes and expression levels of miRNA-221, 222 and 494 and correlate with prognostic risk groups (criteria AFIP-Miettinen 2006), clinicopathological and immunohistochemical parameters, and tumor progression; to establish a differential molecular signature between different risk groups; and to determine the "nomogram" of the SKCC for predicting the probability of recurrence-free survival at 2 and 5 years and compare with the observed probabilities. Conclusions obtained from our study are: Presence of necrosis, strong intensity (3+) for c-kit, c-kit-positive Golgi pattern, high expression of Ki-67 and high tendency to metastasize, are most often associated with GISTs of high-risk group than the other risk groups. GISTs with spindle and mixed cell morphology are associated with worse biological behaviour than GISTs with epithelioid morphology. Mutation in exon 11 is most often associated with older patients, women, small bowel localization, spindle cell morphology and strong intensity (3 +) for c-kit. Delection/indel types of mutation are more likely to be distributed in GISTs located in small bowel and high-risk group, and show lower overall survival that GISTs with punctual mutations. Mutation in exon 9 is more often associated with small bowel location, mixed morphology and high expression values of Ki-67. GIST with mutation in exon 9 of c-KIT and exon 18 of PDGFRA are more likely to express CD34 than other mutations. Mutation in exon 18 is more often associated with male gender, gastric location, epithelioid morphology, myxoid matrix and very low-risk group. The wild-type GISTs are found more often in stomach, with spindle cell morphology and cytoplasmic vacuolization. In relation with the expression levels of miRNAs, most cases present expression levels below 1. Differences in expression of the different miRNAs have been associated with some clinicopathological and biological behaviour parameters as: location, CD34 positivity, risk groups, histological type, intensity and pattern of c-kit and specific survival. All cases of wild-type GISTs in our series have shown miRNAs expression levels less than 0.7. When applying the nomogram, predictions and real values tend to coincide in cases with high probability of recurrence-free survival at 2 years (80-100%), although no statistically significant differences were found.

El pacient obès mòrbid candidat a cirurgia bariàtrica (CB) és un model ideal extrem que permet estudiar la Síndrome d’apnea-hipoapnea obstructiva del Son (SAOS) i les seves conseqüències cardio-metabòliques, associades o no a la pròpia obesitat. Resulta també interessant investigar si existeix alguna manera d’optimitzar la detecció dels pacients que pateixen una SAOS greu abans de la cirurgia per agilitzar el seu maneig respiratori peri-operatori. I també falta per conèixer l’efecte de la CB sobre la resolució de la SAOS. PRIMER TREBALL: Hipòtesis: La presencia d’una SAOS se associa a un pitjor perfil metabòlic en els pacients amb obesitat mòrbida. Metodologia: Estudi prospectiu transversal de cohorts en 159 pacients inclosos de manera consecutiva en el programa de CB. La SAOS es defineix amb un índex d’apnea-hipoapnea (IAH) >=15 events/hora mitjançant una polisomnografia intrahospitalària (PSG). Les determinacions analítiques, antropomètriques i pressió arterial es van recollir el matí següent a la PSG. La síndrome metabòlica (MetS) es defineix en base als criteris modificats de la National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III. Resultats: La SAOS es molt prevalent: 98% (IAH ≥5 events/h). Els pacients amb SAOS presenten més MetS que els pacients sense SAOS (70% vs 36%, p 0.001). A mesura que augmenta la gravetat de la SAOS, el perfil metabòlic progressivament empitjora. L’IAH se associa amb la majoria de components metabòlics independentment. La presencia de SAOS quasi triplica l’odds ratio de presentar MetS (2.8, 95% CI 1.3–6.2; p0.009) després d’ajustar per edat, sexe i IMC. SEGON TREBALL: Hipòtesis: En pacients candidats a CB es pot construir un model predictiu per detectar una SAOS greu basant-se en variables clíniques senzilles evitant la necessitat de realitzar un estudi reglat de son. Metodologia: igual que el primer treball. Variable dependent: SAOS greu definit com un IAH >= 30 events/hora mitjançant PSG. Variables independents potencialment predictives: antropomètriques i clíniques en el primer model i afegint dades de la pulsi-oximetria (índex de dessaturació d’oxigen >=3%, ODI3%) en el segon model. Resultats: La aplicació del model descarta el 45% dels pacients de forma ràpida i segura: el 15% amb paràmetres clínics (edat, diàmetre cintura, pressió arterial sistòlica e apnees nocturnes objectivades) i el 30% restant afegint l’ODI3%. Els valors predictius del model son: Se 91%, Sp 90%, VPP 92%, VPN 89% i precisió global 0.90 (95% CI 0.84 - 0.94). TERCER TREBALL Hipòtesis: En pacients amb obesitat mòrbida i SAOS, la pèrdua de pes post-quirúrgica no sempre determina la curació de la SAOS. Metodologia: Estudi de dades aparejades intra-subjecte: avaluar la presencia/gravetat de la SAOS pre i post-CB. Els pacients amb un IAH preCB >15 events/hora van ser revaluats 1 any post-CB (n=59). Resolució de la SAOS si IAH postCB <5events/hora i milloria si (IAH preCB – IAH postCB)/IAH preCB >= 0.5. Resultats: La pèrdua ponderal un any post-CB es relaciona amb una milloria significativa de la SAOS en la gran majoria dels pacients (88% presenten un IAH postCB <30); no obstant, la presencia d’una SAOS moderada (IAH postCB 30-15) persisteix en un 27% i la resolució completa només en un 19% (IAH postCB <5). Una reducció significativa de l’IMC postCB no reflecteix necessàriament una reducció significativa de l’IAH postCB en tots els casos. CONCLUSIONS La SAOS s’associa amb un pitjor perfil metabòlic en el pacient obès mòrbid candidat a CB independentment de l’edat, el sexe i l’adipositat central. El modelo de predicció proposat podria ser una eina inicial molt útil per detectar precoçment la SAOS greu en programes multidisciplinaris de CB. La pèrdua ponderal post-CB a l’any de seguiment suposa una milloria significativa de la gravetat de la SAOS en la majoria dels pacients. Però més de una tercera part continuen presentant una SAOS residual de caràcter lleu-moderada malgrat haver assolit la pèrdua ponderal optima. . / Morbidly obese (MO) patients submitted to bariatric surgery (BS) can be an ideally extreme model to investigate the association between obstructive sleep apnea (OSA) and its cardio-metabolically consequences related or not to severe obesity. A systematic OSA screening before BS should be an optimal recommendation; however there is still no reliable way to detect this condition without an objective sleep study. It is also becoming a major healthcare challenge to better understand the specific BS outcomes on OSA severity after one-year follow-up. This thesis consists of 3 related works. The first 2 works were derived from a prospective multicentre cross-sectional study in 159 consecutive subjects before BS. OSA was defined as an apnoea/hypopnoea index(AHI) ≥15 events/hour by an overnight polysomnography. Anthropometrical, blood pressure and fasting blood measurements were obtained the morning after. Metabolic syndrome (MetS) was defined according to National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III modified criteria. The first work analyzed the association between OSA and MetS regardless of severe obesity. The second work attempted to find a simple predictive model to detect those patients suffering from severe OSA before BS using clinical parameters and pulse oximeter data. The last work was obtained from a previous retrospective sleep database where 61 patients with OSA diagnosis done before BS were revaluated one year after surgery. The overall main results were the following: OSA was associated with a more severe metabolic profile in MO patients, independent of age, sex, and central adiposity and smoking. The proposed two-step predictive model based on clinical parameters +/- pulse oximeter data could be a useful first screening tool to detect those patients suffering from severe OSA before BS avoiding more complex sleep studies and optimizing sleep unit resources. Bariatric weight loss resulted in significant OSA improvement after medium-term follow-up in most patients, but some of them persisted having residual OSA although they achieved optimal weight loss.

Tesi realitzada a: Unitat d‟Endoscòpia. Servei de l‟Aparell Digestiu Hospital Universitari de Bellvitge–IDIBELL, Universitat de Barcelona / Introducció: l’ecoendoscòpia (USE) digestiva ha evolucionat d’un paper diagnòstic, a una indicació més intervencionista. A més, presenta una relació estreta amb la colangiopancreatografia retrògrada endoscòpica (CPRE) en la patologia biliopancreàtica. Hipòtesis: La USE té un gran potencial intervencionista diagnòstic i terapèutic en hospitals terciaris. Les innovacions tecnològiques afavoreixen el seu paper. La combinació de la USE amb la CPRE, com tècniques intervencionistes, presenta uns beneficis clínics i econòmics al ser complementàries. Objectius: avaluar: 1) la utilitat de la USE-PAAF en el diagnòstic de tumors neuroendocrins; 2) el drenatge de col•leccions pancreàtiques guiat per USE mitjançant una pròtesis metàl•lica d’aproximació luminal; 3) la combinació de la USE i CPRE en un mateix procediment en patologia biliopancreàtica: impacte clínic i econòmic. Metodologia: Estudi 1: inclusió de 55 pacients amb sospita de T. Neuroendocrí estudiats per USE. En 15 casos, es realitzaren USE-PAAF i en 12 casos, estudi immunocitoquímic. Estudi 2: inclusió de 19 drenatges transmurals de col•leccions per USE. Nou casos amb pròtesi metàl•lica de disseny ‘diàbolo’ comparats amb 10 drenatges previs amb pròtesis plàstica. Estudi 3: inclusió prospectiva de procediments combinats USE-CPRE entre abril 2009 - Març 2012. Registre de variables clíniques, tècniques, i econòmiques. Anàlisi estadístic univariant (X2 i test de t Student). Resultats: Estudi 1: Sensibilitat del 100%, precisió i valor predictiu positiu del 89%. No complicacions relacionades amb la USE-PAAF. Estudi 2: pròtesis metàl•liques AXIOS: temps del procediment 25±13 min, èxit tècnic 88.8%, 1 complicació, no migracions, 1 recurrència. Pròtesis plàstiques: 2 migracions, 2 recurrències, 2 complicacions. El número de stents (n=15) i el temps (42.8±3.1 min) són significativament superiors utilitzant pròtesis plàstiques. Estudi 3: procediments combinats; USE + CPRE (n=9), USE-PAAF+CPRE (n=32) i drenatge biliar guiat per USE després de CPRE fallida (n=16). Duració mitjana, 65±22.2 min. Cost estimat de l’estratègia combinada de 3.437€, i de 4.095€ en sessions separades. Estimació d’un estalvi de 658€ per procediment combinat (total 36.189€). / Background: Endoscopic ultrasonography (EUS) and Endoscopic Retrograde Cholangiopancreatography (ERCP) are often required in patients with pancreaticobiliary disorders. Aims: to assess the clinical impact and costs savings of a single session EUS-ERCP. Methods: Patient and intervention data from April 2009 to March 2012 were prospectively recruited and retrospectively analyzed from a database at a tertiary hospital. Indications, diagnostic yield, procedure details, complications and costs were evaluated. Results: Fifty-five scheduled combined procedures were done in 53 patients. The accuracy of EUS-FNA for malignancy was 90%. The main clinical indication was a malignant obstructing lesion (66%). The ERCP cannulation was successful in 67%, and in 11/15 failed ERCP(73%), drainage was completed thanks to an EUS-guided biliary drainage (BD): 6 transmurals, 5 rendezvous. Eight patients(14%) had related complications: bacteremia (n=3), pancreatitis (n=2), bleeding (n=2) and perforation(n=1). The mean duration was 65±22.2min. The mean estimated cost for a single session was €3,437, and €4,095 for two separate sessions. The estimated cost savings using a single-session strategy was €658 per patient, representing a total savings of €36,189. Conclusion: Combined EUS and ERCP is safe, technically feasible and cost beneficial. Furthermore, in failed ERCP cases, the endoscopic BD can be completed with EUS-guided biliary access in the same procedure.

Tesi realitzada en el Programa de Doctorat de Biomedicina / El Rabdomiosarcoma (RMS) es el tumor de partes blandas más común en la infancia. Los pacientes con enfermedad diseminada continúan teniendo un mal pronóstico a pesar del uso de terapias intensivas. En este trabajo se evidencia la expresión y activación notable de la vía Notch en RMS y se demuestra la implicación de la vía como elemento clave en la regulación de mecanismos de adhesividad, movilidad e invasividad en células de RMS. Además se propone un mecanismo de regulación de estos procesos, mediado por Notch, a través de la regulación positiva de varias moléculas de adhesión, tales como la N-Caderina e Integrina-α9. Así mismo, se describen los efectos observados de la inhibición de la vía Notch in vivo y se profundiza en la caracterización del estado muscular inmaduro propio del RMS según los niveles de expresión de varios genes claves para el proceso de la miogénesis, tales como la vía Notch, la N-Caderina y la Integrina-α9 en un amplio abanico de tumores de RMS. / Rhabdomyosarcoma (RMS) is the commonest type of soft-tissue sarcoma in children. Patients with metastatic RMS continue to have very poor prognosis. This work provides evidence of Notch pathway expression and activation in RMS and it demonstrates a critical role of the Notch pathway in the activation of the process that leads to cell mobility and invasiveness in RMS cells. Furthermore N- cadherin and α9-integrin are postulated as leading actors in the association between the Notch pathway and promotion of cell adhesion, motility and invasion, pointing to these proteins and the Notch pathway itself as interesting putative targets for new molecular therapies against metastases in RMS. It also describes the observed effects of the inhibition of the Notch pathway in vivo.

Programa Doctorat de "Medicina", línia Fisiopatologia de les Malalties Medicoquirúrgiques, grup de recerca Malalt Crític i Emergències. / Antecedents del tema Posteriorment a l’estudi de Van den Berghe, es van anar aplicant a les diferents UCI’s els protocols de Intensive Insulin Therapy (IIT, insulinoteràpia intensiva) en base a la disminució de la morbimortalitat en pacients tractats amb IIT respecte el tractament amb Conventional Insulin Therapy (CIT, insulinoteràpia subcutània convencional amb sliding-scales). Els protocols de IIT van comportar un increment de la incidència d’hipoglicèmia greu, que es va relacionar amb la mortalitat, a l’igual que la variabilitat de la glicèmia. Cal considerar l’extracció de mostres de sang a través del catèter arterial, per evitar les puncions capil•lars de repetició per l’anàlisi de la glicèmia. Objectius Analitzar la hipoglicèmia, hiperglicèmia i variabilitat de la glicèmia en pacients tractats amb dos protocols diferents de IIT vs CIT, en funció del tipus de mostra utilitzada per l’anàlisi de la glicèmia. Avaluar les complicacions associades al catèter arterial quan s’utilitza per l’extracció horària de mostres de sang, comparant dos tipus de circuits arterials diferents. Analitzar la fiabilitat dels valors de glicèmia obtinguts de sang arterial i glucòmetres portàtils (POC). Metodologia Article 1: estudi descriptiu de la prevalença de hipoglicèmia greu (<50 mg/dL) i moderada (entre 50-80 mg/dL) associada al tipus de insulinoteràpia, i segons tipus de mostra utilitzada per l’anàlisi, sempre amb POC. Article 2: estudi prospectiu de cohorts amb dos períodes d’estudi: període 1, protocol IIT amb rang de control glicèmic estricte (110-140 mg/dL) vs període 2, IIT amb rang més laxe (140-180 mg/dL) comparant la incidència d’hipoglicèmia, hiperglicèmia (> 216 mg/dL) i variabilitat de la glicèmia entre protocols IIT i CIT. Article 3: assaig clínic obert a 90 pacients portadors de catèter arterial radial randomitzats a circuit arterial xeringa vs connector clau (needleless). Les glicèmies obtingudes de sang arterial i punció capil•lar amb POC es van comparar amb les obtingues de sang venosa i anàlisi al laboratori de l’hospital. Resultats En l’article 1, es van analitzar 6636 glicèmies de 144 pacients crítics. Es van detectar més hipoglicèmies moderades en sang arterial que per punció capil•lar (4,5% vs 2,8%; P = 0,014). No es van trobar diferències en el nombre d’hipoglicèmies entre IIT vs CIT al comparar només glicèmies obtingudes per punció capil•lar (2,3% vs 2,8%; P = 0,213). Hipoglicèmia greu igual en ambdós tractaments. En l’article 2: es van estudiar 221 pacients, amb 12825 valors de glicèmia. La hipoglicèmia es va relacionar amb ingesta nutricional discontínua, rang de control glicèmic de 110-140 mg/dL i IMC baix (P = 0,002). La hiperglucèmia es va relacionar exclusivament amb l’antecedent de diabetis mellitus (OR 2,6 [IC95% 1,6-4,5]). La variabilitat de la glicèmia es va relacionar amb una ingesta nutricional discontínua, IMC baix, insulinització amb CIT, ser diabètic, edat avançada i APACHE II elevat (P < 0,001). En l’article 3, cap dels 90 pacients randomitzats va presentar bacterièmia per catèter arterial (12776 manipulacions) en comparació al grup control (0,38 episodis x 1000 catèters/dia, 13075 manipulacions). Les complicacions del catèter no foren significatives en cap de les branques. La glicèmia obtinguda de sang arterial i POC fou igual de fiable que l’obtinguda per sang venosa i anàlisi al laboratori excepte quan l’hematòcrit era < 25%. Conclusions Els protocols de IIT són efectius per disminuir la variabilitat de la glicèmia i controlar la hiperglicèmia en comparació a la CIT. Un rang òptim de 110-140 mg/dL és segur sense augmentar la incidència d'hipoglicèmia greu (< 50 mg/dL). El nombre d'hipoglicèmies moderades (entre 50-80 mg/dL) és major respecte el tractament amb CIT, però només es detecten quan s'utilitzen mostres de sang arterial per l'anàlisi de la glicèmia. Per aquest motiu, caldria utilitzar el catèter arterial per l'extracció horària de les mostres de sang arterial, ja que l'alta freqüència en la manipulació del catèter i la reintroducció del volum de rebuig per evitar l'anèmia iatrogènica, no incrementa les complicacions associades al catèter. / Background Van den Berghe reported lower morbidity and mortality rates with Intensive Insulin Therapy (IIT) than with sliding-scale, Conventional Insulin Therapy (CIT). Intensive care units implemented IIT protocols, and severe hypoglycemia incidence (associated with mortality, as was glycemic variability) increased. Frequent glycemia testing is needed; drawing blood from arterial catheters is preferable to repeated fingersticks. However, accuracy of each method requires analysis. Objectives To analyze hypoglycemia, hyperglycemia, and glucose variability incidence in two patient groups treated with different IIT protocols vs CIT, based on sample type (arterial or fingerstick). To evaluate complications associated with hourly arterial catheter handling, comparing two types of arterial setup. To assess the accuracy of glycemia values obtained from arterial blood samples using point-of-care (POC) glucometers. Methodology Article 1: descriptive study of severe (<50 mg/dL) and mild (50-80 mg/dL) hypoglycemic events by type of insulin therapy and type of blood sample analyzed at POC. Article 2: two-level prospective cohort study: IIT protocol with strict glycemic control (110-140 mg/dL) vs IIT with higher range (140-180 mg/dL), comparing hypoglycemia, hyperglycemia (>216 mg/dL), and glucose variability index for IIT protocols and CIT. Article 3: open clinical trial; 90 patients with radial arterial catheter, randomized to an arterial circuit with a syringe or needleless setup. Glycemia values in POC analysis of arterial and fingerstick blood were compared with venipuncture samples analyzed by the hospital laboratory (gold standard). Results Article 1: 6636 glycemias, 144 critical patients. Moderate hypoglycemia was more frequent in arterial than fingerstick samples (4.5% vs 2.8%; P=0.014), with no differences between IIT and CIT in number of hypoglycemias in fingerstick samples (2.3% vs 2.8%; P=0.213) or in severe hypoglycemias. Article 2: 12,825 glycemias, 221 patients. Hypoglycemia was related to nutritional disruption, glycemic range 110-140 mg/dL and low body mass index (BMI) (P=0.002). Hyperglycemia was related only to history of diabetes mellitus (OR 2.6 [95%CI 1.6-4.5]). Glucose variability was related to nutritional disruption, low BMI, CIT, diabetes, age, and high APACHE II (P<0.001, all). Article 3: 90 patients, randomized. No bacteremia in 12776 catheter manipulations; control group had 0.38 episodes x1000 catheter-day in 13075 manipulations. Catheter-related complications were nonsignificant. Glycemic values in arterial blood (POC) did not differ from gold standard results except when hematocrit was <25%. Conclusions Both IIT protocols produced lower glucose variability and controlled hyperglycemia better than CIT. Blood glucose target of 11-140 mg/dL was accurate without increasing severe hypoglycemia incidence. Mild hypoglycemia was more frequent in arterial blood, compared to CIT. Arterial catheters are preferable for hourly blood extractions; frequent handling and reintroduction of clearing volume to avoid iatrogenic anemia did not increase catheter-related complications.