Introducción: La alfa-1 antitripsina (AAT) es una proteina con capacidad antiproteasa cuyo principal órgano diana es el pulmón. Las variantes proteicas deficitarias más frecuentes son las denominadas Z y S que presentan tendencia a formar polímeros hepáticos por lo que su concentración plasmática es muy pequeña. En el déficit de AAT la ausencia de la proteina en el pulmón predispone al desarrollo de enfisema. En España, según los estudios de prevalencia, se esperarían unos 160.000 individuos con déficit de AAT moderado o grave. En los individuos con déficit grave los factores que se han relacionado con la pérdida de función pulmonar son la exposición acumulada al tabaco y otros tóxicos inhalados, las infecciones respiratorias y la hiperreactividad bronquial y se ha identificado el FEV1 como el predictor más importante de mortalidad. Objetivos principales: 1. Analizar las características demográficas, genéticas, clínicas y funcionales de pacientes incluidos en el Registro Español de Pacientes con Déficit de alfa-1 antitripsina (REDAAT). 2. Conocer la historia natural de la enfermedad, especialmente los predictores de mortalidad. 3. Comparar la cohorte española con la población de pacientes del Registro Internacional (AIR). 4. Evaluar el registro como herramienta para la recogida sistemática de datos en condiciones de práctica clínica real. Pacientes y método: La población de estudio se compone de los individuos incluidos en la base de datos del REDAAT alojada en la web: www.redaat.es . Resultados: La población estudiada está formada por 511 individuos que representan el 0,1% del total de afectados esperados y cerca del 15% de los EPOC con déficit grave de AAT. La población adulta se distribuye en: 348 Pi*ZZ (74,2%), 100 Pi*SZ (21,3%) y 21 portadores de 14 variantes raras (4,5%). Estos pacientes han sido registrados por 124 médicos de 103 centros sanitarios. La media de casos registrados por médico es de 4 (DE: 8). La mediana de seguimientos por paciente es de 2 registros de seguimiento (RIC: 1.4) y la mediana de tiempo de seguimiento es de 36 meses (RIC: 12-84). Un total de 364 (81%) individuos presentaba enfermedad pulmonar. En la población Pi*ZZ un total de 112 (32,2%) pacientes tenían el diagnóstico de bronquiectasias. El antecedente de neumonía estaba presente en 95 (27,3%) de los registros. Un total de 158 (45,4%) pacientes habían recibido tratamiento sustitutivo. La caída media anual de FEV1 fue de –23ml/año. La edad media de los fallecidos fue de 59 años (DE:10). El tiempo medio de supervivencia tras la inclusión en el registro fue de 104,8 meses (DE:4,17). El análisis multivariado de mortalidad muestra que el FEV1 basal, la edad y el antecedente de neumonía son las variables relacionadas con mortalidad. Conclusiones: El REDAAT es una herramienta útil para recoger información sobre los pacientes afectados por DAAT. Los pacientes incluidos presentan en su mayoría por enfermedad pulmonar. Nuestros datos apoyan que la edad y el FEV1 bajo son predictores de mortalidad al igual que el antecedente de neumonía. Existen diferencias en las características entre los países integrantes de AIR. / Background: The alpha-1 antitrypsin (AAT) is a protein with antiprotease activity mainly in the lung tissue. The most prevalent deficient variants are named Z and S. Both polymerise easily inside the liver cells and their serum levels are reduced defining the deficiency. The lack of protein is a predisponent factor for the development of emphysema. In Spain, based on prevalence published studies, 160,000 individuals are expected to have a moderate to severe AAT deficiency. Factor related with lung function impairment are: tobacco compsumption and other inhaled polutants, infections and bronchial hiperrresponsiveness and the FEV1 has been identified as the major predictor of mortality. Objectives: To analyse the characteristics and natural history of patients included at the Spanish Registry of Patients with alpha-1 antitrypsin deficiency (REDAAT). To evaluate the registry as a tool for collecting data under real clinical practise conditions. Patients and methods: The study population included the individuals registered in the REDAAT’s database www.redaat.es . Results: The study population included 511 individuals who represent the 0.1% of the total expected cases and the 15% of COPD and AAT deficiency patients. The adult population phenotypes distribution is: 348 Pi*ZZ (74.2%), 100 Pi*SZ (21.3%) and 21 carriers of rare variants (4.5%). These patients were registered by 124 physicians from 103 centers. The mean number of cases per physician was 4 (SD:8). The mean number of follow-up data per patients was 2 (RIC:1.4) and the mean follow-up was 36 months (RIC:12-84). A total of 364 (81%) individuals were afected of lung disease. Within the Pi*ZZ group, 112 (32.2%) patients had been also diagnosed with bronchiectasis. Pneumonia had been present in 95 (27.3%) of registered cases. A total number of 158 (45.4%) patients had been administered replacement therapy. The mean FEV1 decline was –23ml/year. The mean age of death was 59 years (DE:10). The mean survival after registration was 104.8 months (SD:4.17). The mortality multivariant analysis showed that baseline FEV1, age and pneumonia were the variables directly related with mortality. Conclusions: The REDAAT is a useful tool for collecting information about AATD patients. Included patients are mainly afected from lung disease. Our data suggested that age, FEV1 and pneumonia were mortality predictors. We found differences among REDAAT and AIR patients. / Introducció: L’ alfa-1 antitripsina (AAT) és una proteina amb capacitat antiproteasa i el seu principal organ diana és el pulmó. Les variants proteiques deficitàries més freqüents són anomenades Z i S i presenten tendència a polimeritzar al fetge i degut a això la concentració plasmàtica és molt baixa. En la deficiència d’ AAT la absència de proteina al pulmó predisposa al desenvolupament d’emfisema. A Espany, tal i com mostren els estudis de prevalença, haurien d’haver-hi uns 160.000 individus amb deficiència d’ AAT moderada o greu. Els factors que s’han relacionat amb la perdua de funció pulmonar en els individus amb deficiència greu han estat: exposició acumulada al tabac i altres tòxics inhalats, infecciones respiratòries i hiperreactivitat bronquial i s’ha identificat el FEV1 com predictor més important de mortalitat. Objetius principals: Analitzar les característiques i la historia natural dels pacients inclosos al Registro Español de Pacientes con Déficit de alfa-1 antitripsina (REDAAT). Evaluar el registre com eina per a la recolllida sistemàtica de dades en condicions de pràctica clínica real. Pacients i métode: 16 La població d’estudi es composa dels individus inclosos a la base de dades del REDAAT ubicada a la web www.redaat.es . Resultats: La població estudiada está formada per 511 individus que representen el 0,1% del total d’ afectats esperats i a prop del 15% dels malalts amb MPOC i deficiència d’ AAT. La població adulta es distribueix en: 348 Pi*ZZ (74,2%), 100 Pi*SZ (21,3%) i 21 portadors de variants rares (4,5%). Aquests malalts van estar registrats per 124 metges de 103 centres sanitaris. La mitjana de casos registrats per metge va ser de 4 (DE:8). La mitjana de seguiments per pacient va ser de 2 (RIC:1.4) i la mitjana de seguiments va ser de 36 mesos (RIC:12-84). Un total de 364 (81%) individus presentava malaltia pulmonar. En la població Pi*ZZ un total de 112 (32,2%) pacients tenien el diagnóstic de bronquiectasis. L’ antecedent de pneumònia va estar present en 95 (27,3%) dels registres. Un total de 158 (45,4%) pacients van rebre tractament sustitutiu. La caiguda mitjana anual de FEV1 va ser de –23ml/any. La edat mitja de mort va ser de 59 anys (DE:10). El temps mitjà de supervivència va ser de 104,8 mesos (DE:4,17). L’ análisis multivariat de mortalitat ha mostrat que el FEV1 basal, la edat i l’antecedent de pneumònia són las variables relacionades amb mortalitat. Conclusions: El REDAAT és una eina útil para recollir informació sobre els pacients afectats per DAAT. Els pacients inclosos estàn afectats en su major part per malaltia pulmonar. Les nostres dades indiquen que la edat, el FEV1 i la pneumònia són predictors de mortalitat. Existeixen diferèncias en les característiques dels malalts inclosos al REDAAT i a AIR.

OBJETIVO: Establecer la supervivencia y analizar los factores pronósticos que influyen en la evolución clínica de los pacientes con esclerodermia. MATERIAL Y MÉTODOS: Se estudiaron 317 pacientes diagnosticados de esclerodermia. Los enfermos fueron clasificados según los criterios de la ARC y se dividieron según la extensión de la afección cutánea en cuatro formas clínicas: pre-esclerodermia, forma difusa, forma limitada y esclerodermia sine esclerodermia. Se valoraron las diferentes manifestaciones clínicas (cutáneas, osteomusculares, digestivas, pulmonares, cardiacas y renales). Se establecieron dos patrones capilaroscópicos (lento y activo) y en los datos de laboratorio se incluyeron parámetros generales y anticuerpos antinucleares (ACA, Anti-Scl-70). La supervivencia acumulada a los 10, 15, 20 y 25 años fue estimada por el método de Kaplan- Meier y el método de Cox fue utilizado para identificar los factores pronósticos. RESULTADOS: La relación varón/mujer fue de 9:1. La edad de inicio fue 43,23±16 años y la edad al diagnóstico de 51.69±15 años. Las formas clínicas se distribuyeron en: 24 (7.5%) de pre-esclerodermia; 64 (20%) forma difusa; 185 (58%) forma limitada, y 44 (14%) esclerodermia sine esclerodermia. La supervivencia a los 10 años fue del 93%, a los 15 años del 86% y a los 20 años del 78%. Según el subtipo clínico, la estimación de la supervivencia fue de: forma limitada a los 10 años: 96%, a los 15: 90%, a los 20: 82% y a los 25: 79%, para la forma difusa, la supervivencia se estableció a los 10 años: 83%, a los 15: 74%, a los 20: 60% y a los 25: 55%. Según el análisis multivariable los factores independientes de mal pronóstico fueron: la forma difusa, la edad de comienzo (>60 años), la presencia de fibrosis o hipertensión pulmonar, y el desarrollo de crisis renal esclerodérmica. DISCUSIÓN: La esclerodermia es una enfermedad que se caracteriza por una marcada heterogeneidad en sus manifestaciones clínicas, su evolución y el pronóstico. Los estudios de supervivencia realizados difieren en sus resultados debido, precisamente, a la variable expresión clínico-biológica de los enfermos y también a las diferencias observadas en la metodología de los trabajos (de un 65 al 100% a los 10 años, según las series). Nuestros resultados, en cuanto a la supervivencia, son parecidos a los señalados por la mayoría de las series estudiadas. También hay variedad en los factores pronósticos, sin embargo hay pocas dudas en aceptar que las variables establecidas en la presente serie tienen, al igual que en otras cohortes, una influencia decisiva en la supervivencia de la enfermedad. CONCLUSIÓN: Los factores pronósticos independientes que tienen consecuencias significativas en la evolución y supervivencia de la esclerodermia son: la forma difusa, la edad de comienzo, la afección pulmonar y la crisis renal. / AIM: To establish survival rates and analyse prognostic factors that influence the clinical evolution of patients with scleroderma. MATERIAL AND METHODS: The study comprised 317 patients diagnosed with scleroderma. Patients were classified according to the ARC and grouped according to degree of cutaneous involvement, into four clinical states; prescleroderma, diffuse type, limited type and scleroderma sine scleroderma. The various clinical symptoms were analysed (cutaneous, osteomuscular, digestive, pulmonary, cardiac and renal). Two capillaroscopic patterns were defined (slow and active) and laboratory data included general parameters and antinuclear antibodies (ACA, Anti-Scl-70). Accumulated survival rates at 10, 15, 20 and 35 years were calculated using the Kamplan-Meier method and the Cox method was used to establish future prognosis. RESULTS: The ratio of men to women was 9:1. Age at onset was 43.25 ± 16 years and age at diagnosis was 51.69 ± 15 years. The number in each clinical group was 24 (7.5%) prescleroderma, 64 (20%) diffuse type, 185 (58%) limited type and 44 (14%) scleroderma sine scleroderma. The mean 10-year survival rate was 93%, the 15-year rate was 86% and 20-year rate was 78%. Survival rates for the clinical subtypes were 93% for 10 years, 86% for 15 years and 78% for 20 years in the limited type group and 83% for 10 years, 60% for 15 years and 55% for 20 years in the diffuse type group. According to multivariable analysis, independent factors with bad prognosis were diffuse type, an age at onset of >60 years, the presence of fibrosis or pulmonary hypertension and renal sclerodermic crisis. DISCUSSION: Scleroderma is an illness that is characterised by a pronounced heterogeneity in its clinical symptoms, its development and its prognosis. Studies of survival rates have given differing results (ranging from 65 -100% at 10 years, depending on the series) due precisely to this variance of clinico-biological results between patients and also as a consequence of the methodologies used. Our results for survival are largely comparable to the majority of reported series. Prognostic factors also show a range of variance. However, as with those of other series, there is little doubt that the variables set out in the present study play a decisive role in survival rates for this disease. CONCLUSION: The independent prognostic factors that have significant consequences on evolution of scleroderma and subsequent survival rates are the diffuse type, age at onset, pulmonary involvement and renal crisis.

La tesis doctoral incluye 10 publicaciones que forman parte del proyecto “Lípidos de la Dieta y Cáncer de Mama” que desarrolla el “Grup Multidisciplinari per a l´Estudi del Càncer de Mama” (GMECM). Los trabajos han utilizado el modelo experimental de tumores mamarios inducidos en rata con dimetilbenz(α)antraceno (DMBA) y son el resultado de los siguientes objetivos: a) caracterizar y validar morfológicamente este modelo, con un abordaje singular (artículos 1 y 2); b) estudiar el efecto de las dietas ricas aceite de maíz (PUFA n-6) y en aceite de oliva virgen extra (MUFA n-9 y componentes bioactivos) sobre la carcinogénesis mamaria experimental, desde una perspectiva histopatológica (artículos 2 y 5); c) analizar la influencia de estas dietas sobre la expresión de p21Ha-Ras, por inmunohistoquímica, en los carcinomas de mama experimentales (artículo 3); d) aplicar las aportaciones morfológicas en estudios clínicos, moleculares y biológicos que evalúan la modulación del cáncer de mama por los lípidos de la dieta (artículos 4, 5, 6, 9 y 10); y e) integrar los resultados obtenidos en los mecanismos de los efectos de los lípidos de la dieta en el cáncer de mama (artículos 7 y 8). En primer lugar, la aproximación morfológica de las lesiones y los tumores mamarios experimentales ha conllevado dos principales aportaciones: a) una optimización de la caracterización histológica y una propuesta de clasificación de la patología mamaria experimental que facilitan el diagnóstico de estas lesiones y la extrapolación con el sistema humano y b) el diseño de un sistema de gradación de los carcinomas de mama experimentales, basado en el sistema de Scarff-Bloom-Richardson, que reconoce tumores de diferente agresividad morfológica. En segundo lugar, se ha demostrado, por primera vez, una modulación morfológica diferencial de los lípidos de la dieta sobre los carcinomas de mama experimentales: una mayor agresividad (mayor grado arquitectural, nuclear e histológico, y mayor actividad mitótica, necrosis y desmoplasia estromal) asociada a una dieta rica en aceite de maíz, más evidente durante la promoción de la carcinogénesis, respecto a una dieta normolipídica; y un aspecto similar de los carcinomas de mama de los grupos de dieta rica en aceite de oliva virgen extra a los del grupo control (grado arquitectural y nuclear e histológico bajos) e incluso más benigno (patrón papilar predominante y menor reacción desmoplásica y necrosis tumoral). En tercer lugar, y a pesar de no observarse diferencias en la expresión de p21Ha-Ras entre los grupos experimentales, por efecto de la dieta, ésta parece depender del grado histológico de los carcinomas en los grupos de dieta normolipídica y rica en aceite de maíz (mayor expresión en los carcinomas de bajo grado histológico). La pérdida de esta relación por efecto de una dieta rica en aceite de oliva es compatible con el papel atribuible sobre la actividad de la proteína. Finalmente, se ha constatado una correlación de los resultados morfológicos con los datos clínicos, moleculares y biológicos en los trabajos de integración: a) un efecto estimulador de los PUFA n-6 (menor tiempo de latencia, mayor número de animales afectados y elevado contenido y volumen tumoral) y un efecto entre protector y débilmente estimulador del aceite de oliva virgen extra (latencia tumoral similar y menor volumen tumoral, respecto al grupo control, pero con mayor incidencia y contenido tumoral); b) una expresión diferencial de PCPH y de nuevos genes identificados (globulina α-2u de glándula submaxilar, VDUP1, H19 y EST-Rn.32385), relacionados con proliferación y diferenciación celular, por efecto de los lípidos de la dieta; y c) una influencia de la dieta rica en PUFA n-6 en la maduración sexual de los animales, avanzando la pubertad y aumentando el riesgo de cáncer de mama. / This dissertation includes 10 publications that are part of the "Fat Diet and Breast Cancer" project developed by the "Grup Multidisciplinari per a l'Estudi Breast Cancer" (GMECM). The studies have used the experimental model of mammary tumors induced in rats with dimethylbenz(α)anthracene (DMBA) and are the result of the following objectives: a) to characterize and to validate morphologically this model, using a unique approach (articles 1 and 2); b) to study the effect of diets rich in corn oil (n-6 PUFA) and extra virgin olive oil (n-9 MUFA and bioactive components) on experimental mammary carcinogenesis, from a histopathologic perspective (articles 2 and 5); c) to analyze the influence of these diets on the expression of p21Ha-Ras, by immunohistochemistry, in experimental breast carcinomas (article 3); d) to apply the morphological contributions in clinical, molecular and biological studies that evaluate breast cancer modulation by dietary lipids (articles 4, 5, 6, 9 and 10); and e) to integrate the results into the mechanisms of the effects of dietary lipids in breast cancer (Articles 7 and 8). First, the morphological approach of experimental mammary tumors and lesions has led two major contributions: a) an optimization of the histological characterization and a proposed classification of experimental breast disease that improve the diagnosis of these lesions and the extrapolation to the human system and b) the design of a grading system for experimental breast carcinomas, based on the Scarff-Bloom-Richardson method, that recognizes tumors with different morphological aggressiveness. Secondly, it has been demonstrated, for the first time, a differential morphological modulation by dietary lipids, on experimental breast carcinomas: an aggressive phenotype (greater architectural, nuclear and histological grades, and an increased mitotic activity, necrosis and stromal desmoplasia) associated with a diet rich in corn oil, particularly when acting as promoter, compared with a normolipidic diet; and a similar appearance of breast carcinomas from the groups fed a diet rich in extra virgin olive oil to the control group ones (low architectural, nuclear and histological grades), and even more benign (a prevailing papillary pattern and a less desmoplastic reaction and tumor necrosis). Third, despite there were no differences in the expression of p21Ha-Ras between experimental groups by the effect of diet, this seems to depend on the histological grade of carcinomas in groups fed normolipidic and corn oil rich diets (increased expression in low histological grade carcinomas). The loss of this relationship by the effect of a diet rich in olive oil is compatible with the attributed role on the activity of the protein. Finally, there has been a correlation of morphological findings with clinical, molecular and biological data, in the integration studies: a) a stimulatory effect of n-6 PUFA (low latency, increased number of affected animals and a high content and tumor volume); and an effect from protective to weakly stimulatory of the extra virgin olive oil (similar tumor latency and lower tumor volume than the control group, but with higher incidence and tumor content); b) a differential expression of PCPH and of newly identified genes (submaxillary gland α-2u globulin, VDUP1, H19 and EST-Rn.32385), related to cell proliferation and differentiation, by dietary lipids; c) an influence of diet rich in n-6 PUFA in the sexual maturation of the animals, advancing puberty and increasing the risk of breast cancer.

La tesis titulada "Cambios en el espectro de la meningitis bacteriana espontánea en el paciente adulto en un hospital de tercer nivel" está formada por 3 artículos y tiene como objetivo global analizar los cambios observados en las meningitis bacterianas del adulto en las últimas décadas en un hospital de tercer nivel de Barcelona. En el primer artículo, se evalúan 635 meningitis bacterianas desde 1982 al 2010, y se analizan en 2 períodos: 1982-1995 y 1996-2010. En el segundo periodo la población es de mayor edad, con mayor comorbilidad y con menor frecuencia presenta la tríada clásica. Neisseria meningitidis presenta un claro descenso, siendo la causa más frecuente de meningitis bacteriana Streptococcus pneumoniae, seguida de N.meningitidis, Listeria monocytogenes y los bacilos gram-negativos; y aumenta la realización de pruebas de imagen (TC) y el uso de dexametasona. A pesar de los cambios en la etiología y el manejo precoz y adecuado de las meningitis, a lo largo de estos 29 años no hemos obtenido diferencias significativas en cuanto a las complicaciones neurológicas, la mortalidad y las secuelas posteriores al episodio. La mayoría de las revisiones sobre las meningitis bacterianas por bacilos gram-negativos (BGN) son retrospectivas e incluyen tanto las meningitis espontáneas como las postquirúrgicas/postraumáticas. El objetivo del segundo artículo es describir las meningitis espontáneas por BGN y compararlas con el resto de meningitis bacterianas espontáneas. Para ello hemos analizado 544 meningitis, desde 1982 al 2006, de las cuales 40 (7%) fueron por BGN. Los pacientes con meningitis por bacilos gram-negativos son mayores, tienen mayor comorbilidad, presentan con menor frecuencia la tríada clásica y presentan mayor tasa de complicaciones neurológicas, sistémicas y mortalidad (20 veces mayor respecto a la meningitis meningocócica). Escherichia coli es el microorganismo más frecuentemente aislado, seguido de Pseudomonas spp. Dado que los pacientes ancianos son un segmento de la población con mayor crecimiento en la sociedad occidental y que la etiología de la meningitis bacteriana está claramente influenciada por la edad del paciente, el objetivo del tercer estudio es determinar el espectro de la meningitis bacteriana de los ancianos a lo largo de los últimos 30 años, comparándola con la población joven en la misma zona geográfica. Los pacientes ancianos tienen mayor comorbilidad, manifestaciones clínicas más sutiles, un espectro etiológico diferente (ganando protagonismo L.monocytogenes y los bacilos gram-negativos) y mayor número de complicaciones neurológicas, extraneurológicas y mortalidad global. / The thesis entitled "Cambios en el espectro de la meningitis bacteriana espontánea en el paciente adulto en un hospital de tercer nivel" is formed by 3 publications and its global aim is to determine the changes observed in the spectrum of the bacterial meningitis in adults recruited from a large tertiary university hospital in Barcelona over the last years. In the first publication we evaluated 635 episodes of bacterial meningitis from 1982 to 2010. The observation was divided in two periods: 1982-1995 and 1996-2010. Patients in period two were older, and more frequently had co-morbid conditions. They presented less frequently with the meningeal triad and a decline in meningococcal meningitis was observed, being Streptococcus pneumoniae the most frequent etiologic agent followed by N.meningitidis, Listeria monocytogenes and gram-negative bacilli. Dexamethasone therapy was significantly more used and cerebral computed tomography was more frequently performed in period two. Despite all the aforementioned changes, the rate of neurologic complications, post-meningitic sequelae and the overall case-fatality did not improve between periods. Much of the current understanding of gram-negative bacillary meningitis (GNBM) in adults is based on studies that are limited by retrospective design and analysis that combine patients with spontaneous meningitis and meningitis secondary to trauma or neurosurgery. Our objective in the second paper is to describe and compare the characteristics and the outcome of adult patients with spontaneous gram-negative meningitis and spontaneous meningitis due to other pathogens. Between 1982 and 2006, GNBM was diagnosed in 40 (7%) of 544 episodes of spontaneous acute meningitis. Patients with spontaneous gram-negative meningitis were more likely than other patients to be older, to have underlying diseases, the classic meningeal triad was less frequent and they had higher overall rates of neurological complications, systemic complications and death. The most common pathogens were Escherichia coli and Pseudomonas spp. Because elderly people are one of the fastest-growing segments in most western societies and the incidence of meningeal pathogen infections is highly influenced by the age of the patient, the aim of our third study was to determine the spectrum of the acute bacterial meningitis in elderly patients over the last 30 years, compared to a younger population from the same geographical area. Elderly patients had comorbid conditions more frequently, subtler clinical manifestations, different etiologic spectrum (being more frequent L.monocytogenes and gram-negative bacillary), and had a higher number of neurologic, extra-neurologic complications and the overall mortality ratio.

La adicción al alcohol y las drogas es una enfermedad crónica relacionada con un amplio espectro de complicaciones clínicas asociadas. En la presente Tesis Doctoral mostramos tres aspectos concretos enmarcados en la diversidad de dichas complicaciones. El primero de ellos hace referencia a una enfermedad infecciosa frecuente entre los consumidores de drogas como es la tuberculosis. Las técnicas de detección de interferón gamma (IFN-γ) han demostrado su utilidad en el diagnóstico de infección por Mycobacterium Tuberculosis en la población general. El objetivo de este primer trabajo se basa en conocer el comportamiento de las técnicas de IFN-γ en una población con alto riesgo de tuberculosis por la drogadicción y por la asociación de ésta con la infección por el VIH. Los resultados muestran la utilidad de técnicas de IFN-γ para el diagnóstico de infección tuberculosa latente en drogodependientes tanto en no infectados como en infectados por el VIH. En este estudio se ha podido observar que existe concordancia en los resultados de las 2 técnicas utilizadas y que ambas pueden permanecer positivas varios años tras el tratamiento de una tuberculosis. El segundo aspecto se refiere a los patrones de infección por el virus de la hepatitis B (VHB), considerando los siguientes patrones serológicos: no expuestos al virus, Anti HBc aislado, HBsAg positivo, Inmunidad natural e inmunidad inducida por la vacuna preventiva. Este objetivo se desarrolla en una población de usuarios de drogas intravenosas reclutada durante 20 años, desde 1987 a 2006, mediante la determinación de los perfiles de infección y con especial atención al que indica vacunación. Los resultados de este estudio muestran un aumento de la frecuencia de vacunación de hepatitis B en usuarios de drogas por vía parenteral entre 1987 y 2006. Por otro lado, la presencia de HBsAg ha disminuido de 9.3% en los primeros años hasta valores inferiores a 2% después de 1997 y frecuencias de no expuestos al virus y de inmunidad natural debida a la infección por el VHB permanecen estables y elevadas desde 1992. El tercer tema que se desarrolla en los 2 últimos trabajos, está dirigido a abordar las repercusiones del alcoholismo en términos de morbilidad y mortalidad, en una serie de pacientes con alcoholismo grave que ingresan para desintoxicación. Los objetivos de este apartado son dos; en primer lugar, analizar diferencias en las alteraciones hepáticas, nutricionales y metabólicas entre hombres y mujeres con trastorno por uso de alcohol; en segundo lugar, determinar la carga y severidad de la comorbilidad médica utilizando la escala CIRS adaptada al abuso de sustancias (CIRS-SA) y describir la supervivencia a medio plazo en función de la comorbilidad al ingreso. Los resultados muestran que las mujeres presentan mayor morbilidad nutricional/carencial y metabólica que los hombres con trastorno por uso de alcohol. En el momento del ingreso, la mayoría presenta una comorbilidad médica moderada. En el seguimiento a medio plazo observamos que la mortalidad global de esta serie es unas 20 veces mayor que la observada en la población general de la misma edad. Los diferentes trabajos de la presente Tesis Doctoral han sido publicados en 4 artículos científicos y difundidos a la comunidad investigadora y a la sociedad por distintos canales. / Addiction to alcohol and drugs is a chronic condition that is associated with a broad spectrum of clinical complications. In this Thesis we aim to present three specific topics related to the diversity of these complications. The first study refers to a common infectious disease among drug users such as tuberculosis. Detection techniques of gamma interferon (IFN- γ) release have proven to be useful in the diagnosis of Mycobacterium Tuberculosis infection in general population. The aim of this study is based on describing the usefulness of IFN-γ techniques in a population at high risk of tuberculosis infection and disease regardless their HIV status. Results show a good concordance between the new in vitro tests. Results indicate also that IGRAs test can remain positive for years after the developing TB disease. The second aspect is related to serum patterns of HBV infection in a population of intravenous drug users recruited for 20 years. Profiles of HBV infection included absence of HBV markers (i.e., susceptible to infection), Anti-HBc alone, HBsAg positive (including acute and chronic infection), immunity due to natural infection and HBV vaccine-induced immunity, with special attention to the last one in order to analyze the uptake of preventive HBV vaccination in this population. We have shown that immunity to HBV infection due to vaccination had a substantial upward trend from 1987 to 2006. Another finding in this study was the relatively large decline in HBsAg prevalence during the study period (from 9.3% to 1.8% in last period); on the other hand, prevalence of those unexposed to HBV and those with naturally acquired HBV infection remained fairly high and stable over time. Finally, third topic of the Thesis was developed in the last 2 studies and aimed at addressing the effects of alcoholism in terms of morbidity and mortality in a series of patients with alcohol use disorders. The first objective was to analyze gender differences in the hepatic, nutritional and metabolic complications of alcoholism and the second one, aimed at assessing medical co-morbidity with an index (CIRS) and to describe the risk factors for premature death. The results show that nutritional and metabolic complications of alcoholism are more frequent in women than in men. We also observed that overall medical co-morbidity, as measured by a version of CIRS adapted to Substance Abuse (CIRS-SA) was mild or moderate at admission and that overall mortality was almost 20 times higher in this patients than in age-adjusted general population. The results of above mentioned studies have been published in biomedical journals through four original manuscripts; research has been disseminated to the scientific community and society through specialized channels reporting biomedical research.

Introducción:La hiperestimulación ovárica controlada forma parte del tratamiento de la esterilidad de origen desconocido (EOD) pero aumenta el riesgo de embarazo múltiple y de síndrome de estimulación ovárica. Las pautas habitualmente utilizadas son la “Step Up” y “Step Down”. Existe evidencia científica sobre la eficacia y seguridad de estas pautas en pacientes con síndrome de ovarios poliquísticos pero no en pacientes con EOD. El objetivo de este estudio es determinar si la pauta “Step Down” se asocia con una tasa de embarazo clínico superior a la pauta “Step Up”. Material y métodos: Un total de 145 pacientes con EOD fueron incluidas en el estudio. 73 pacientes fueron randomizadas en el grupo “Step Up” y 72 en el grupo “ Step Down”. El grupo “Step Up” inició 75 UI de FSHr el tercer día del ciclo, aumentando a 150 UI el 7º dia de tratamiento. Con al menos un folículo dominante (≥ 18 mm) se realizó una determinación de estradiol y se administró HCGr, 36 horas después se realizó la inseminación artificial (IA). Sí se encontraron 4 o más folículos con un diámetro ≥ 14 mm se canceló el ciclo y la IA. El grupo “Step Down” inició el tratamiento con 150 UI el tercer día del ciclo y el 5º día de tratamiento se ajustó la dosis a 75 UI. Resultados: Se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre el grupo “Step Up” y “Step Down” en relación a la tasa de embarazo clínico ( 20,5% vs 8,3%) p=0,037 y tasa de cancelación por hiperrespuesta ( 8,21% vs 25%) p=0,005 y días de administración de FSHr (8,83 ± 4,01 vs 7,42 ± 2,18) p=0,001. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas en relación a la tasa de aborto ( 13,3% vs 16,7%) p= 1,00, tasa de embarazo gemelar ( 6,7% vs 16,7%) p= 0,50, y tasa de SHO (1,23% vs 4,16 %). Conclusiones: La pauta de estimulación tipo “ Step Up” es más eficaz en la obtención de gestaciones clínicas que la “Step Down”. La pauta “Step Down” se asocia con una mayor tasa de cancelación de ciclos por hiperrespuesta. EudraCT: 2009-014552-30. ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01376999. / Introduction: The controlled ovarian hyperstimulacion (COH) is a common part of the treatment in patients with unexplained infertility associated with artificial insemination (AI). The theoretical rationale for COH in women with a normal ovulatory assessment is that subtile ovulatory defects missed by standard testing may be overcome, and that an increased number of eggs available for fertilization may increase the likelihood of pregnancy. Different protocols have been designed to reduce the risk of ovarian hyperstimulation syndrome (OHSS) and multiple pregnancies, the so-called “Step Up” and “Step Down” in patients with polycystic ovary syndrome but there is no scientific evidence comparing the efficacy and safety of “Step Down” protocols in patients with unexplained infertility. The aim of this trial is to know if the “Step Down” protocol is associated with an increase in clinical pregnancy rates compared with the “Step Up” protocol. Patients and Methods: One hundred and forty five patients with unexplained infertility were randomized and treated with recombinant FSH (rFSH) using either the “Step Up” (n=73) or “Step Down” (n=72) protocol. In the “Step Up” protocol pacients started on day 3 of a spontaneous cycle administrating 75 IU s.c. a day. On day 7 of treatment ultrasound scanning was performing and the dose was increased to 150 IU. In the “Step Down” protocol patients starded on day 3 of spontaneous cycle administrating 150 IU. On day 5 of treatment the dose was decreased to 75 IU. They were followed for one cycle. In both protocols a single dose of recombinant hCG (rhCG) was administered s.c when at least one follicle reached ≥ 18 mm in diameter. A serum estradiol measurement was performed this day. If four or more follicles ≥ 14 mm were observed the AI was cancelled. Results: Statistical differences among the “Step Up” and “Step Down“ protocols were detected for pregnancy rate/cyle (20,5% vs 8,3%), cancellation rate for hyper-response (8,21% vs 25%) p=0,005 and days of rFSH administration (8,83 ± 4,01 vs 7,42 ± 2,18) p=0,001. No statistical differences could be detected for abortion rate (13,3% vs 16,7%) p= 1,00, multiple pregnancy rate/ cycle (6,7% vs 16,7%) and OHSS (1,23% vs 4,16 %). Conclusions: The “Step Up” protocol is more efficient in obtaining clinical pregnancies. The “ Step Down” protocol is associated with and increasing in cancellation rates by hyper-response. EudraCT: 2009-014552-30. ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01376999.

Introducción El trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH), es la alteración neuroconductual más frecuente en la infancia. Su etiología es multifactorial, siendo la heredabilidad el factor de mayor peso. El diagnóstico es clínico. El tratamiento farmacológico juega un papel crucial en su manejo, siendo el metilfenidato y la atomoxetina los fármacos más comúnmente utilizados. La atomoxetina, es el primer fármaco no psicoestimulante aprobado para su uso en el TDAH. Se metaboliza por el citocromo 450 2D6 que en función de su polimorfismo genético, dará lugar a dos poblaciones de individuos: metabolizadores rápidos y metabolizadores lentos. Para la monitorización de fármacos se han usado comúnmente el plasma o la orina (matrices convencionales), siendo el plasma la matriz biológica más utilizada, pero al ser invasiva, ha sido habitualmente rechazada en pediatría. En el caso de la atomoxetina, los estudios publicados de monitorización en plasma y/o orina son escasos. No es hasta 2003 que Witcher y col. publican el primero realizado en niños. Las matrices biológicas no convencionales descritas hasta la actualidad son numerosas, pero poco usadas en la práctica clínica. En 2012, nuestro grupo publica los primeros estudios de monitorización de atomoxetina en saliva, cabello y sudor. Pacientes y métodos Se estudian seis pacientes afectos de TDAH en tratamiento con atomoxetina. Tres de ellos tomaban medicación concomitante. Se han estudiado las concentraciones de atomoxetina y sus principales metabolitos (4-hidroxi-atomoxetina y N-desmetil-atomoxetina) en plasma, orina, saliva, cabello y sudor. Las muestras se analizaron por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem Resultados En plasma y orina se detectaron atomoxetina y sus dos metabolitos siendo las concentraciones de atomoxetina en plasma muy superiores a las de 4-hidroxi-atomoxetina y N-desmetil-atomoxetina. En orina, la concentración de 4-hidroxi-atomoxetina fue más elevada que la de atomoxetina. En saliva, se detectaron atomoxetina y 4-hidroxi-atomoxetina, pero no se detectó N-desmetil-atomoxetina. Las concentraciones de atomoxetina fueron solo discretamente superiores a las de 4-hidroxi-atomoxetina. Se observaron unas correlaciones estadísticamente significativas entre las concentraciones de atomoxetina y 4-hidroxi-atomoxetina del plasma y la saliva. En el cabello, se detectó atomoxetina en todos los segmentos de cabello estudiados y en la mayoría también se detectó 4-hidroxi-atomoxetina. No se detectó N-desmetil-atomoxetina. En el sudor, se detectó atomoxetina pero no se detectó 4-hidroxi-atomoxetina ni N-desmetil-atomoxetina. La medicación concomitante se estudió en plasma, saliva y cabello. Discusión No se pudo demostrar una relación lineal entre la dosis administrada y las concentraciones de atomoxetina en saliva, cabello y sudor. Las concentraciones de atomoxetina en las distintas matrices variaron de un paciente a otro, incluso tomando la misma dosis al día. Estas fluctuaciones pueden ser explicadas por las diferencias interindividuales en el metabolismo, incluidas las debidas al polimorfismo genético del citocromo 450 2D6. También podrían ser explicadas por la toma concomitante de medicación metabolizada por los mismos isoenzimas. La atomoxetina circula en el plasma fuertemente unida a las proteínas plasmáticas y tiene un bajo volumen de distribución, lo que se traduce por un bajo depósito en tejidos y por ello las bajas concentraciones de atomoxetina medidas en el saliva, cabello y sudor de los pacientes del estudio. Conclusiones Aunque éste es un estudio preliminar realizado con un número reducido de pacientes, los resultados obtenidos son útiles para asegurar que se pueden encontrar concentraciones de atomoxetina en la saliva y el sudor a la hora de su administración por vía oral. El cabello, como se ha demostrado con otros fármacos, nos es útil para demostrar la toma continuada de la atomoxetina, es decir la adherencia al tratamiento. / Introduction Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), is the most common neurobehavioral developmental disorder in childhood. The etiology is multi-factorial though hereditary factors carry a significant role. The diagnosis is clinical. Pharmacological treatment is crucial to the management. Methylphenidate and atomoxetine are the most commonly used medications. Atomoxetine is the first non psycho-stimulant medication approved for the treatment of ADHD. It is metabolized by cytochrome 450 2D6, that due to its genetic polymorphism, gives rise to two different populations: extensive metabolizers and poor metabolizers. To monitor the medication, generally plasma or urine (conventional tissue specimens) have been used. Plasma tissue specimen is the most used, but as the procedures is invasive, this method is usually rejected in pediatrics. There are limited studies published in relation to the monitoring of atomoxetine using plasma or urine. In 2003, Witcher et al. published the first pediatric study. There are many descriptions of non-conventional tissue specimens, though few are used in clinical practice. In 2012, our group published the first studies to monitor atomoxetine in oral fluid, hair and sweat. Patients and methods: Six patients with ADHD on treatment with atomoxetine were studied. Three of the six were taking concomitant medication. The concentrations of atomoxetine and its principal metabolites (4-hydroxy-atomoxetine and N-desmethyl-atomoxetine) in plasma, urine, oral fluid, hair and sweat were measured. The samples were analyzed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Results: Atomoxetine and its two metabolites were detected in plasma and urine, the concentrations of atomoxetine in plasma much higher than those of 4-hydroxy-atomoxetine and N-desmethyl-atomoxetine. In urine, the concentration of 4-hydroxy-atomoxetine was much higher than that of atomoxetine. In oral fluid, both atomoxetine and 4-hydroxy-atomoxetine were detected but not N-desmethyl-atomoxetine. The concentrations of atomoxetine were only slightly higher than those of 4-hydroxy-atomoxetine. Statistically significant correlations were observed in the concentrations of atomoxetine and 4-hydroxy-atomoxetine between the plasma and oral fluid samples. In hair, atomoxetine was detected in all segments of the hair studied and in the majority, 4-hydroxy-atomoxetine was also detected. N-desmethyl-atomoxetine was not detected. In sweat, only atomoxetine was detected but not its metabolites. The concomitant medication was studied in plasma, oral fluid and hair. Discussion: The study did not demonstrate a linear relationship between the administered dose and the concentrations of atomoxetine in oral fluid, hair and sweat. The concentrations of atomoxetine in the different tissues vary from one patient to another, despite taking the same daily dose. These fluctuations may be explained by the interindividual differences in the metabolism, including those due to the genetic polymorphism of cytochrome 450 2D6. Patients taking concomitant medication metabolized by the same isoenzymes can also explain the fluctuations. Atomoxetine is strongly binds to plasma proteins and has a low volume of distribution, resulting in low deposits in tissues, and therefore low concentrations were measured in oral fluid, hair and sweat in the study. Conclusions Although this is an preliminary study with a reduced number of patients, the results are useful to ensure that it can detect concentrations of atomoxetine in oral fluid and sweat after only one hour of its administration. Hair, which has already been demonstrated with other drugs, is useful to demonstrate continuos intake, i.e. treatment adherence.

La función hepática es vital para el correcto desarrollo del trasplante alogénico de progenitores hematopoyéticos (alo-TPH). Su alteración previa al trasplante puede condicionar de manera decisiva el tipo de acondicionamiento e incluso la misma indicación del procedimiento. Por otro lado, existen múltiples complicaciones del alo-TPH que implican la función hepática. En el caso de los alo-TPH con acondicionamiento de toxicidad reducida, estas consideraciones tienen incluso mayor importancia, ya que los pacientes que reciben esta modalidad de trasplante suelen ser de mayor edad y con comorbilidades asociadas. En este proyecto de tesis doctoral, se presentan tres estudios publicados en revistas internacionales en los que se analiza el papel de las alteraciones hepáticas en una amplia población de pacientes que reciben un alo-TPH con acondicionamiento de toxicidad reducida. Los estudios demostraron que las alteraciones hepáticas son frecuentes en los receptores de un alo-TPH con acondicionamiento de toxicidad reducida y que los modelos predictivos de comorbilidades que incluyen la función hepática son capaces de predecir mortalidad relacionada con el procedimiento, en especial el índice de comorbilidad del trasplante (HCT-CI, en inglés). Así mismo, los marcadores hepáticos que mejor se relacionaron con los resultados del procedimiento fueron los niveles de bilirrubina y gamma-glutamiltranspeptidasa. Respecto a las complicaciones hepáticas post-trasplante, se demostró que las elevaciones severas de bilirrubina (> 68.4 µM) son frecuentes (20%) y tienen impacto independiente en los resultados del procedimiento. También se demostró que en el contexto de toxicidad reducida el síndrome de obstrucción sinusoidal representa una minoría (4%) de las causas de elevaciones severas de la bilirrubina. En conclusión, las alteraciones de la función hepática juegan un papel determinante en los pacientes candidatos a un alo-TPH de toxicidad reducida por lo que es necesario un estricto control y manejo de las complicaciones. / Hepatic impairment is a major concern in patients receiving allogeneic hematopoietic cell transplantation (allo-HCT). Hepatic impairment prior to the procedure might have an impact on the selection of the conditioning regimen and even in the transplant indication. Moreover, several complications involving liver function occur during follow-up after the procedure. Regarding reduced-toxicity conditioning allo-HCT, the role of hepatic function is of utmost importance since patients receiving this transplant modality are older and have more severe comorbidities. The doctoral thesis presented herein includes three published studies analyzing the role of hepatic impairment in a large population of patients receiving allo-HCT with reduced-toxicity conditioning. These studies showed that hepatic impairment is common in patients receiving this modality of allo-HCT. Moreover, pretransplant predictive models including hepatic liver dysfunction are useful to identify patients at high risk of non-relapse mortality, being the Hematopoietic Cell Transplantation Comorbidity Index, the model with the highest predictive value (c-statistics 0.672). High bilirubin and gammaglutamyl-transpeptidase levels were the two liver tests more highly associated with a worse outcome after the procedure. After HCT, the development of high bilirubin levels (> 68.4 µM) are common (20%) and have an independent impact on its results. Furthermore, the sinusoidal obstructive syndrome was only the cause of 4% of the cases of severe hyperbilirubinemia in this modality of HCT. In conclusion, the hepatic impairment before and after reduced-toxicity allo-HCT plays a key role on the outcome of patients undergoing this procedure.

La Mucopolisacaridosi tipus IIIA (MPSIIIA) o Síndrome de Sanfilippo és una malaltia d’acumulació lisosòmica (o Lysosomal Storage Disease, LSD) d’herència autosòmica recessiva, causada per la deficiència de l’enzim sulfamidasa (Sgsh). Aquesta sulfatasa està involucrada en la degradació del glicosaminoglicà (GAG) heparan sulfat, el qual s’acumula als lisosomes de les cèl·lules. Els signes i símptomes clínics de la MPSIIIA es caracteritzen per una severa neurodegeneració juntament amb unes alteracions somàtiques més lleugeres que provoquen la mort durant l’adolescència. Actualment no hi ha cap teràpia efectiva aprovada pel tractament d’aquesta malaltia. En primer lloc, es va dur a terme una sèrie d’estudis per tal de determinar l’eficàcia terapèutica de l’administració a dins la cisterna magna d’un virus adenoassociat (o Adenoassociated Vector, AAV) de serotip 9 codificant per a la sulfamidasa en un model murí de la malaltia, el ratolí MPSIIIA. L’administració del vector va resultar en un increment de l’activitat sulfamidasa a tot l’encèfal, que va ser al voltant d’un 40% de l’activitat present al cervell d’un animal sa. Aquest increment de sulfamidasa va portar a una normalització del contingut de GAGs i de la patologia lisosòmica a tot el cervell. Cal destacar especialment la completa correcció de la neuroinflamació, característica d’aquest model animal i de la MPSIIIA humana. D’altra banda, es va verificar un augment de l’activitat sulfamidasa al fetge i al sèrum dels animals tractats, augment relacionat amb el fet que els vectors drenen des del Líquid Cefaloraquidi (LCR) cap a la sang i arriben a transduir el fetge. Aquest augment de la sulfamidasa circulant va resultar en la reducció de l’acumulació de GAGs fins a nivells normals a la majoria dels teixits analitzats. Finalment, el tractament va aconseguir corregir els dèficits de comportament dels animals MPSIIIA i va perllongar considerablement la seva supervivència, que va ser similar a la d’animals sans. A més a més d’aquest estudis, es va realitzar un exhaustiu estudi de dosi-resposta per tal de determinar la mínima dosi terapèutica necessària per contrarestar la malaltia, i així com també la màxima edat de tractament que permet assolir eficàcia terapèutica abans que la malaltia no provoqui danys irreversibles. Els resultats d’aquesta part han constituït la base de l’atorgament l’any 2011 de la condició de medicament orfe per part de l’Agència Europea del Medicament i la Food and Drug Administration a l’AAV9-sulfamidasa. La segona part de l’estudi es va centrar en demostrar l’escalabilitat de l’aproximació a models animals grans, pas fonamental per a la translació d’aquesta teràpia cap a la clínica en pacients. Així doncs, es va avaluar en gossos la distribució del vector a tot el Sistema Nirviós Central (SNC), Sistema Nerviós Perifèric (SNP) i en òrgans somàtics. A més a més, es va avaluar l’efecte sobre l’eficiència de transducció del vector segons la velocitat d’infusió i la ruta d’administració. Finalment, es va demostrar l’eficient producció i secreció de sulfamidasa al LCR dels animals tractats amb vector codificant per a l’enzim, així com la seguretat del tractament desprès d’un seguiment de >16 mesos. Els anticossos neutralitzants (o neutralyzing antibodies, NAbs) dirigits contra el vector viral suposen la principal limitació per a l’eficàcia de la transferència gènica. Per tant, l’última part d’aquesta tesi va avaluar l’impacte de la immunitat humoral anti-AAV en l’eficiència de transducció dels vectors AAV9 quan són administrats directament al LCR. Primer es va dur a terme un estudi per analitzar la distribució dels NAbs a través de la barrera hemato-encefàlica en individus sans i afectats per la MPSIIIA, així com també en tots el gossos tractats. Així es va confirmar la distribució asimètrica dels anticossos, presents a títols molt més baixos al LCR respecte el sèrum. Aquests resultats van concordar amb l’observació de l’eficient transducció del SNC i del PNS en gossos amb immunitat anti-AAV prèvia quan se’ls administrava el vector directament al LCR, tot i que, com caldria esperar, es va perdre l’eficàcia en teixits perifèrics. Tenint en compte que la MPSIIIA és una malaltia predominantment neurodegenerativa, aquest resultats indiquen que es podrien tractar pacients amb anticossos neutralitzants. Tots aquests resultats constitueixen la base preclínica per a la translació cap a la clínica de l’administració al líquid cefaloraquidi d’AAV9-sulfamidasa com a tractament per a la MPSIIIA, com també per altres LSDs amb afectació, principalment, del SNC. / Mucopolysaccharidosis Type IIIA (MPSIIIA) or Sanfilippo Syndrome is an autonomic recessive lysosomal storage disease (LSD) caused by the deficiency in the enzyme sulfamidase (SGSH). This sulfatase is involved in the sptepwise degradation of the glycosaminoglycan (GAG) heparan sulphate (HS), and its deficiency results in the accumulation of HS inside the lysosomes of cells. The disease is characterized by severe neurodegeneration, with mild somatic pathology, that leads to the death of most patients during adolescence. Currently, there is no approved therapy for the treatment of MPSIIIA. In the first part of this work a series of studies were performed aimed at demonstrating the therapeutic efficacy of the intracisternal administration of adeno-associated (AAV) vectors of serotype 9 (AAV9) coding for the enzyme sulfamidase to a mouse model of the disease, the MPSIIIA mouse. Vector delivery resulted in an increase in sulfamidase activity throughout the encephalon, with levels that were approximately 40% of those observed in healthy subjects. This restoration of sulfamidase activity led to the normalization of the content of GAGs and the lysosomal pathology in the whole brain. Noticeably, the neuroinflammation that characterizes the MPSIIIA disease in humans and in this animal model was completely reversed. On the other hand, an increase in sulfamidase activity was documented in the liver and serum of treated animals, and this correlated with the drainage of vectors from the cerebrospinal fluid (CSF) into the circulation, and transduction of the liver. This increase in circulating sulfamidase resulted in a reduction to normal levels in the accumulation of GAGs in the vast majority of tissues analysed. Finally, the treatment managed to correct the behavioural deficits of MPSIIIA mice and prolonged their survival, allowing treated MPSIIIA mice to live as long as their healthy littermates. In addition, several other studies were performed to try and identify the minimum therapeutic dose necessary to counteract the disease, as well as the maximum age at treatment that allows the achievement of therapeutic efficacy before the disease causes irreversible damage. The results of the present work have constituted the basis for the granting, in 2011, of the Orphan Drug Status to AAV9-sulfamidase by the European Medicines Agency (EU) and the Food and Drug Administration (USA). The second part of this work was focused on demonstrating the scalability of the approach to a large animal model, a crucial step for the translation of this therapy to the clinic. In this regard, the biodistribution following administration of vectors to the CSF of Beagle dogs was analysed in the central and peripheral nervous systems and in somatic organs. In addition, studies were conducted to evaluate the effects on transduction efficacy of the rate of vector infusion or the route of administration to the CSF. Finally, the efficient production of sulfamidase and secretion to the CSF was demonstrated in all treated dogs, as well as the safety of the treatment after a follow-up of more than 16 months. Neutralizing antibodies (NAbs) against the viral vector represent the main limitation to the efficacy of gene transfer. Therefore, the final part of this thesis work was dedicated to the evaluation of the impact of anti-AAV humoral immunity on the efficiency of transduction of vectors when they are delivered directly to the CSF. First, a study was performed to analyse the distribution of NAbs across the blood-brain barrier in healthy and MPSIIIA-affected individuals, as well as in all treated dogs, confirming the asymmetrical distribution of NAbs, which had much lower titers in CSF than in serum. These results agreed with the observation of efficient CNS and PNS transduction following the intra-CSF delivery of AAV9 vectors to dogs with pre-existing immunity against the vector, although, as expected, transduction of peripheral organs was completely abolished. Taking into account that MPSIIIA is primarily a neurodegenerative disease, these studies suggest that it would be feasible to treat patients’ bearers of neutralizing antibodies. Altogether these results constitute the preclinical base for the clinical translation of the intra-CSF administration of AAV9-sulfamidase for the treatment of MPSIIIA, as well as for other LSD that course with neurodegeneration.

Las alteraciones de la ecogenicidad periventricular en el recién nacido prematuro o a término han sido asociadas a un amplio espectro de alteraciones cognitivas, motoras y sensoriales. Mediante el análisis minucioso de los hallazgos de neuroimagen neonatal en un grupo suficientemente extenso de supervivientes de leucomlacia periventricular (LPV)y su correlación con los datos neurológicos y las puntuaciones en evaluaciones neuropsicológicas efectuadas durante seguimiento a largo plazo, así como con los hallazgos de resonancia craneal (RM) en la infancia, se establecierongrupos pronósticos asociados a distintos patrones de alteración ecográfica cerebral neonatal.El estudio incluyó a 120 recién nacidos con LPV y 70 controles con media de edad gestacional equivalente. A parte de recoger las variables demográficas, de seguimiento clínico y radiológicas, a todos los individuos se les administró el test NEPSY. La ecografía presentó buena correlación con la RM en lo relativo a secuelas graves, pues tanto el grupo de lesiones quísticas por ecografiacomo el grupo de lesión grave por RM mostraronaumento significativo de las mismas secuelas neurológicas. En cuanto a la clasificación neuromotora funcional, evaluada mediante la escala GFMCS, tanto las lesiones no quísticas (ecografía) como las lesiones leves (RM) se asociaron en más del 90% de los casos a la presencia degrados 0 y 1, o sea sinlimitaciones para las actividades de la vida diaria. Se detectó alguna discordancia entre ecografia neonatal y RM de seguimiento, pues un tercio de niños que presentaron LPV quística fueron luego clasificados con RM alteración leve, y casi una cuarta parte de niños con diagnóstico de lesión no quística por ecografia tenían RM con alteración grave. Además niños con ecografia normal, un 14% d elos casos, tuvieron diagnóstico retrospectivo de LPV por RM y a menudo presentaron retraso en el desarrollo, parálisis cerebral u otras secuelas neurológicas. En relación con la evaluación neuropsicológica mediante el test NEPSY, todos los grupos presentaronalteraciones. Fue llamativo que los dominios con peor puntuacion para las lesiones ecográficas no quísticas fueronlenguaje, visuoepacial y memoria mientras que para las quísticas fue el sensoriomotor. Si consideramos las lesiones graves por RM,más de la mitad de los casos presentó puntuaciones por debajo de la normalidaden los dominiosatención ejecución,lenguaje y sensoriomotor, mientras que sorprendentemente el déficit en el dominio visuoespacial apareció en solo un 40 %. Los resultados neurológicos y neuropsicológicos difirieron de de los hallados en prematuros de edad gestacional equivalente y ecografía neonatal normal pero debe destacarse que por lo menos una cuarta parte de los controles puntuaron por debajo de la media poblacional en los cinco dominios.Por ello nuestros resultados enfatizan la necesidad de utilizar controles de igual edad gestacional en la valoración a largo plazo de las secuelas cognitivas de lesiones cerebrales perinatales. / The alterations of periventricular echogenicity in premature infants or term newborns have been associated with a wide spectrum of cognitive, motor and sensory disfunctions. Through careful analysis of the neonatal neuroimaging findings in a extensive sample of periventricular leukomalacia (PVL) survivors and their correlation with neurological data and scores on neuropsychological assessments made during long-term follow-up, as well as cranial MRI findings in childhood, prognostic groups were established associated with different patterns of altered neonatal brain ultrasound. The present study analyzed demographic, follow-up clinical and radiological data from 120 newborns with PVL and 70 controls matching mean gestational age. All individuals underwent neuropsychological assessment by means of the NEPSY test. The ultrasound scan showed good correlation with MRI in predictingsevereneurological sequelae as cystic group (ultrasound) and severe group (MRI) showed almost the same significant results. On the issue of functional neuromotor classification,both non- cystic lesions (ultrasound) as well mild injuries (MRI) were associated with over 90 % of cases within GFMCS grades 0 and 1, meaning no limitations for daily life. There was howeversome diagnostic disagreement between cranial ultrasound andmagnetic resonance imaging , since one third of children who had cystic PVL were classified as with mild impairment by MRI, and almost a quarter of children with non-cystic lesion diagnosed by ultrasound, had severe impairment with MRI. Also children with normal ultrasound, but an MRI diagnosis of PVL, are 14 % of all cases. Of those, half had developmental delay, 70 % had CP, and nearly a quarter of them had someother neurological sequelae. Regarding neuropsychological assessment, all groups showed suboptimal scores, but it is noteworthy that the domains with the worst punctuation for non-cystic lesions were language, visuoepacial and memory while for cystic group was the sensorimotor domain. When the group with severe MRI lesions is considered, we found scores below averageinseveral broad domains:attention and execution, language and sensorimotor. Over half of these childrenhad disabilities related to these dysfunctions. Surprisingly enough, the visuospatial domain, with a 40% of patients with low scores,was relatively less impaired in this group. Neurological and neuropsychological outcomes in the group of patients did differ from those found in equivalent gestational age preterm with normal neonatal ultrasound, but it is remarkable that at least a quarter of the control group scoredbelow average for all five domains. Therefore, the present study emphasizes the extreme importance of using gestational age-matched controls when assessing long- term cognitive sequelae of perinatal brain injury .