La dermatomiositis (DM) es una enfermedad sistémica de probable origen autoinmune que combina una miopatía inflamatoria, que se manifiesta por debilidad muscular proximal simétrica, con lesiones cutáneas características.Los objetivos de esta tesis fueron los siguientes:I. Caracterización fenotípica de las células de morfología dendrítica en lesiones cutáneas de DM y determinación de la presencia de marcadores de activación inmunológica ( moléculas de adhesión y HLA-DR) en las células dendríticas. Establecer las diferencias cualitativas y cuantitativas de las células dendríticas factor XIIIa positivas y las células dendríticas CD34 positivas en piel afecta y aparentemente sana de pacientes con DM y comparar con el lupus eritematoso.II. Analizar la relación entre las células del infiltrado inflamatorio y la microvasculatura dérmica con la presencia de :a) Moléculas de adhesiónb) Antígeno asociado al linfocito cutáneo.c) Depósitos del complejo de ataque de membrana.III. Caracterización fenotípica de las células de morfología dendrítica en el infiltrado inflamatorio muscular y comparación con los hallazgos cutáneos.IV. Establecer el grado de fotosensibilidad en pacientes con DM y estudio comparativo de las células dendríticas y presencia de depósitos del complejo de ataque de membrana en lesiones fotoinducidas.Los infiltrados inflamatorios focales en piel afecta de DM están compuestos fundamentalmente por linfocitos T helper, gran número de macrófagos y alguna célula de Langerhans (Hausmann y cols., 1991). Dados los avances en el campo de la inmunohistoquímica que demostraban la importancia de las células dendríticas en los procesos inmunológicos (Caux y cols.,1996) es interesante conocer si las recientemente descritas células dendríticas factor XIIIa positivas y las células dendríticas CD34 positivas forman también parte de los infiltrados inflamatorios de la DM. Los hallazgos más relevantes de esta tesis son los siguientes:El número de células dendríticas factor XIIIa positivas en el intersticio de la dermis en las lesiones cutáneas de la dermatomiositis está muy disminuido en relación con el patrón propio de la piel sana y no forman parte del infiltrado inflamatorio. Sin embargo, existe un discreto aumento de estas células en la zona perivascular de la dermis. El hecho de que la mayoría de células dendríticas factor XIIIa positivas, como hemos dicho situados preferentemente alrededor de los vasos dérmicos, expresan en su superficie los antígenos del sistema mayor de histocompatibilidad HLA-DR sugiere que estas células ejercen un papel en el desarrollo de las lesiones cutáneas, aunque por el momento es desconocido. La demostración de que existe una disminución de las células dendríticas factor XIIIa positivas en las lesiones cutáneas de la dermatomiositis apoya la teoría de que estas células serían de una estirpe celular funcionalmente similar a la de las células de Langerhans. Es un hecho previamente conocido que las células de Langerhans están prácticamente ausentes en la epidermis suprayacente a los infiltrados inflamatorios de las lesiones cutáneas de la dermatomiositis.De forma similar a lo que ocurre con las células de Langerhans, no existen células dendríticas factor XIIIa positivas en el músculo sano. Nuestro estudio ha permitido demostrar la ausencia de estas células también en el músculo afecto por la dermatomiositis. Ello representa un hecho más que apoya la evidencia de que los mecanismos que originan y desarrollan la inflamación en piel y músculo son distintos.El número de células dendríticas CD34 positivas está aumentado en el intersticio de la dermis de las lesiones cutáneas de dermatomiositis, aunque se observa una disminución de las mismas en la zona perivascular. Estudios in vitro han demostrado un aumento de las moléculas de adhesión en la zona perivascular coincidiendo con la disminución del número de células CD34 positivas. Las células CD34 positivas podrían actuar regulando (inhibiendo) la adhesión y la migración celular.Se ha comprobado un notable aumento de estas células en el tejido septal del músculo afecto por la dermatomiositis. Desde los septos, las células dendríticas CD34 positivas invaden la zona periférica del músculo en las áreas en las que existe atrofia perifascicular. Se encuentran también junto a macrófagos en las zonas donde existe necrosis de las fibras musculares así como rodeando los infiltrados inflamatorios, pero no formando parte de los mismos. El papel de las células dendríticas CD34 positivas en estos procesos inflamatorios es desconocido por el momento. El aumento de expresión de las moléculas de adhesión VCAM e ICAM-1 por estas células en relación con la piel sana es un argumento a favor de su participación específica en estos procesos.Se puede concluir, a la luz de lo explicado, que en la DM existen cambios en la distribución de las células dendríticas localizadas en la unidad microvascular dérmica, encrucijada entre la dermis y la circulación sistémica donde se cree que ocurren los cambios primarios de la DM. Posiblemente cambios antigénicos externos, cambios microambientales en las citocinas o la lesión microvascular primaria podrían resultar en un cambio en la distribución de las células dendríticas y éstas a su vez ser responsables de la respuesta inmune en la DM.El HECA-452 (marcador del antígeno asociado al linfocito cutáneo-CLA) se expresa en un 60-70% de las células de los infiltrados inflamatorios cutáneos. No existe expresión de HECA-452 en las mismas células inflamatorias del músculo. Así confirmamos que el CLA participa en el reclutamiento específico de las células inflamatorias hacia la piel afecta de DM.Se ha demostrado el depósito constante del complejo de ataque de membrana (MAC) en la unión dermoepidérmica y en los vasos del plexo vascular superficial, aunque no únicamente en la zona donde existe infiltrado inflamatorio, sino también en zonas alejadas del mismo.La radiación ultravioleta probablemente actúe como factor desencadenante de la reacción inmune anómala que ocurre en la DM en personas genéticamente predispuestos. En nuestro estudio encontramos fotosensibilidad en más de la mitad de los pacientes afectos pero sólo 3 tenían una dosis eritema mínimo patológica. Nosotros no pudimos inducir con la radiación UVB lesiones clínicamente compatibles con DM. Probablemente, y al igual que sucede en el lupus eritematoso son precisas dosis mayores y repetidas de radiación ultravioleta. El estudio de los depósitos del complejo de ataque de membrana en las lesiones cutáneas fotoinducidas muestra ya su presencia en las muestras obtenidas por biopsia realizada a las seis horas después de la exposición lumínica. Esta observación apoya la teoría que supone la participación precoz del complejo de ataque de membrana en el desarrollo de las lesiones inflamatorias de piel y músculo en la dermatomiositis. Este estudio demuestra que la radiación ultravioleta juega un papel en la etiopatogenia de la DM y consecuentemente todos los pacientes deberían minimizar su exposición solar o utilizar filtros solares de amplio espectro para reducir el empeoramiento o prevenir un brote de DM.

En les últimes dècades, l'increment dels nivells de radiació solar ultraviolada (UVR) que arriba a la Terra (principalment degut a la disminució d'ozó estratosfèric) juntament amb l'augment detectat en malalties relacionades amb l'exposició a la UVR, ha portat a un gran volum d'investigacions sobre la radiació solar en aquesta banda i els seus efectes en els humans. L'índex ultraviolat (UVI), que ha estat adoptat internacionalment, va ser definit amb el propòsit d'informar al públic general sobre els riscos d'exposar el cos nu a la UVR i per tal d'enviar missatges preventius. L'UVI es va definir inicialment com el valor màxim diari. No obstant, el seu ús actual s'ha ampliat i té sentit referir-se a un valor instantani o a una evolució diària del valor d'UVI mesurat, modelitzat o predit. El valor concret d'UVI està afectat per la geometria Sol-Terra, els núvols, l'ozó, els aerosols, l'altitud i l'albedo superficial.Les mesures d'UVI d'alta qualitat són essencials com a referència i per estudiar tendències a llarg termini; es necessiten també tècniques acurades de modelització per tal d'entendre els factors que afecten la UVR, per predir l'UVI i com a control de qualitat de les mesures. És d'esperar que les mesures més acurades d'UVI s'obtinguin amb espectroradiòmetres. No obstant, com que els costs d'aquests dispositius són elevats, és més habitual trobar dades d'UVI de radiòmetres eritemàtics (de fet, la majoria de les xarxes d'UVI estan equipades amb aquest tipus de sensors). Els millors resultats en modelització s'obtenen amb models de transferència radiativa de dispersió múltiple quan es coneix bé la informació d'entrada. No obstant, habitualment no es coneix informació d'entrada, com per exemple les propietats òptiques dels aerosols, la qual cosa pot portar a importants incerteses en la modelització. Sovint, s'utilitzen models més simples per aplicacions com ara la predicció d'UVI o l'elaboració de mapes d'UVI, ja que aquests són més ràpids i requereixen menys paràmetres d'entrada.Tenint en compte aquest marc de treball, l'objectiu general d'aquest estudi és analitzar l'acord al qual es pot arribar entre la mesura i la modelització d'UVI per condicions de cel sense núvols.D'aquesta manera, en aquest estudi es presenten comparacions model-mesura per diferents tècniques de modelització, diferents opcions d'entrada i per mesures d'UVI tant de radiòmetres eritemàtics com d'espectroradiòmeters. Com a conclusió general, es pot afirmar que la comparació model-mesura és molt útil per detectar limitacions i estimar incerteses tant en les modelitzacions com en les mesures. Pel que fa a la modelització, les principals limitacions que s'han trobat és la falta de coneixement de la informació d'aerosols considerada com a entrada dels models. També, s'han trobat importants diferències entre l'ozó mesurat des de satèl·lit i des de la superfície terrestre, la qual cosa pot portar a diferències importants en l'UVI modelitzat. PTUV, una nova i simple parametrització pel càlcul ràpid d'UVI per condicions de cel serens, ha estat desenvolupada en base a càlculs de transferència radiativa. La parametrització mostra una bona execució tant respecte el model base com en comparació amb diverses mesures d'UVI. PTUV ha demostrat la seva utilitat per aplicacions particulars com ara l'estudi de l'evolució anual de l'UVI per un cert lloc (Girona) i la composició de mapes d'alta resolució de valors d'UVI típics per un territori concret (Catalunya). En relació a les mesures, es constata que és molt important saber la resposta espectral dels radiòmetres eritemàtics per tal d'evitar grans incerteses a la mesura d'UVI. Aquest instruments, si estan ben caracteritzats, mostren una bona comparació amb els espectroradiòmetres d'alta qualitat en la mesura d'UVI. Les qüestions més importants respecte les mesures són la calibració i estabilitat a llarg termini. També, s'ha observat un efecte de temperatura en el PTFE, un material utilitzat en els difusors en alguns instruments, cosa que potencialment podria tenir implicacions importants en el camp experimental.Finalment, i pel que fa a les comparacions model-mesura, el millor acord s'ha trobat quan es consideren mesures d'UVI d'espectroradiòmetres d'alta qualitat i s'usen models de transferència radiativa que consideren les millors dades disponibles pel que fa als paràmetres òptics d'ozó i aerosols i els seus canvis en el temps. D'aquesta manera, l'acord pot ser tan alt dins un 0.1º% en UVI, i típicament entre menys d'un 3%. Aquest acord es veu altament deteriorat si s'ignora la informació d'aerosols i depèn de manera important del valor d'albedo de dispersió simple dels aerosols. Altres dades d'entrada del model, com ara l'albedo superficial i els perfils d'ozó i temperatura introdueixen una incertesa menor en els resultats de modelització. / The increase in solar ultraviolet radiation (UVR) levels reaching the Earth surface during the last decades (mostly induced by the stratospheric ozone depletion), together with a detected increase in UVR-related diseases, has lead to a high volume of investigations about this band of the solar radiation and its effects on human beings.The ultraviolet Index (UVI), which is currently internationally adopted, was defined in order to disseminate information to the public about the risks of exposing the naked body to UVR and to send preventive messages. UVI was initially defined as the maximum daily value. However, the current use of this index has been widened and nowadays it makes sense to refer to an instantaneous value or to the evolution of the measured, modelled, or predicted UVI during the day. The actual value of UVI is affected by the Sun-Earth geometry, clouds, ozone, aerosols, altitude and ground albedo. High quality UVI measurements are essential as a reference and to study long-term trends; accurate modelling techniques are needed to understand the way factors affect UVR, to predict UVI, and as a quality control of the measurements. For the UVI measurement, best accuracy is expected with data from spectroradiometers. However, since the costs of these devices are expensive, data from erythemal radiometers are more commonly available (most UVI networks are equipped with this latter type of sensors). Best UVI modelling performance is found with multi-scattering radiative transfer models when the input information is well known. However, some relevant input information, such as the aerosol optical properties, is usually not available which can lead to large modelling uncertainties. More simple models are often used for applications such as UVI prediction or elaboration of UVI maps, as they are much faster and require less input parameters.Considering this framework, the general objective of this work is to analyse the agreement that can be reached between modelled and measured UVI for cloudless conditions.For this, model-measurement comparisons are presented for different modelling techniques, for several input options, and for UVI measured by both erythemal radiometers and spectroradiometers. As a general conclusion, it can be stated that the comparison of modelled vs. measured UVI is very useful to detect limitations and estimate uncertainties in both the modelling and measurements.As far as modelling is concerned, the main limitations found are the lack of knowledge in the aerosol information considered as input. Also, important differences are found between the ozone column from satellite and from ground based measurements, which lead to important differences in the modelled UVI.PTUV, a new simple parameterisation for fast UVI calculations for cloudless conditions, has been developed based on radiative transfer calculations. The parameterisation shows a good performance both with respect to the base model and to diverse UVI measurements. PTUV has demonstrated to be useful for particular applications such as to study the annual UVI variation at a particular site (Girona) and to build high resolution maps of typical UVI for a territory (Catalonia).Regarding the measurements, it is found that the use of the actual spectral response of the erythemal radiometers is very important to avoid large uncertainties in the measured UVI. If well characterised, the erythemal radiometers compare reasonably well with high quality spectroradiometers when measuring UVI. Major issues with respect to the measurements are long term calibration accuracy and stability. Also, a temperature effect in PTFE, a material used as diffuser in some instruments, has been observed, which could have potentially important implications in the experimental field. Finally, and concerning the model-measurement comparisons, the best agreement has been found when high quality spectroradiometric UVI measurements are considered and radiative transfer models are applied taking into account the best data available regarding aerosol and ozone optical parameters and their changes in time. In this case, the agreement can be as high as 0.1% in UVI, and typically less than 3%. This agreement deteriorates greatly if aerosols are ignored, and depends importantly on the aerosol single scattering albedo. Other data, such as ground albedo or the actual atmospheric temperature and ozone profiles, introduce lower uncertainty in the modelling results.

En esta tesis se ha demostrado que la radiación ultravioleta induce mortalidad en comunidades de fitoplancton de diferentes áreas del Océano Atlántico, del Mar Mediterráneo y del Océano Antártico. El fitoplancton más pequeño (pico-fitoplancton) muestra mayor sensibilidad a la radiación UV respecto al fitoplancton de mayor tamaño. Este estudio identifica que el crecimiento de las poblaciones del fitoplancton antártico está controlado por la radiación ultravioleta con inhibiciones de biomasas por encima del 80-90%. Se demuestra también que la transferencia de radicales OH, generados por la radiación ultravioleta, desde la atmósfera hacia la superficie del Océano causa mortalidad en comunidades de fitoplancton de aguas tropicales, templadas y antárticas. El trabajo presentado en esta tesis muestra la importancia de la radiación ultravioleta como factor que induce mortalidad en el fitoplancton, su influencia en el balance del crecimiento neto de estas poblaciones, así como las consecuencias que se derivan en la cadena trófica.