A lo largo del desarrollo embrionario las células que forman el embrión deben dividirse numerosas veces hasta alcanzar la cantidad celular capaz de asegurar la diferenciación de todos los tejidos y órganos. Por tanto, la correcta regulación de la proliferación y diferenciación celular es fundamental para evitar defectos durante el desarrollo embrionario y la aparición de enfermedades en el individuo adulto. Aprovechando las numerosas ventajas que ofrece el pez Medaka (Oryzias latipes; Ol), hemos estudiado los mecanismos moleculares que regulan la proliferación y diferenciación en los embriones de Medaka en dos momentos distintos del desarrollo, uno temprano durante la segmentación y otro tardío durante la organogénesis. El estudio en la etapa temprana de desarrollo se ha centrado, por una parte, en describir el patrón de expresión de Nanog y Oct4 a lo largo del desarrollo embrionario, y por otra parte, en estudiar la función endógena de Nanog. Tanto Ol-Nanog como Ol-Oct4 presentan patrones de expresión muy similares a los de mamífero, localizándose en el núcleo de los blastómeros durante la segmentación y más tardíamente, concentrándose principalmente en las células del primordio germinal. En el adulto, ambos se expresan en las células germinales de las gónadas de Medaka. El estudio funcional de Ol-Nanog reveló que es necesario para la transición de la fase de síntesis del ciclo celular al regular la expresión de Ciclina A, así como para la proliferación del embrión, sin embargo, no parece desempeñar un papel directo en la diferenciación de las capas germinales embrionarias. Además, Ol-Nanog media la migración de las células del primordio germinal mediante la regulación directa de la expresión de Cxcr4b. Por otra parte, centramos el estudio de la etapa tardía del desarrollo en conocer la función de la vía de señalización canónica de Wnt sobre los progenitores neurales de la retina. Para realizar este estudio utilizamos una aproximación con animales transgénicos y otra farmacológica que nos permitió manipular la señalización de Wnt en distintos momentos del desarrollo de la retina de Medaka. De este modo, determinamos que la vía de señalización de Wnt tiene dos funciones temporales distintas sobre los progenitores neurales de la retina, una temprana donde regula la progresión del ciclo celular a través de Ciclina D1, proliferación, apoptosis y diferenciación; y otra tardía, donde sólo regula la expresión del gen Vsx1, que es un marcador de células bipolares. Por tanto, la respuesta de los progenitores neurales de la retina a la vía de Wnt es dependiente del estadio de desarrollo. / During embryonic development, cells must divide many times until reaching the number required to ensure the correct differentiation of all tissues. The proper regulation of cell proliferation and differentiation is essential to avoid defects during development and the emergence of diseases in the adult. Due to the favourable experimental characteristics of Medaka fish (Oryzias latipes; Ol), we used it to study the molecular mechanisms that regulate proliferation and differentiation at two different times of development. The study undertaken during the early stage of development has focused on characterising the expression pattern of two key factors involved in maintaining pluripotency, Nanog and Oct4, and also investigating the function of the Medaka Nanog homologue (Ol-Nanog) during development. Both transcripts in medaka are expressed in a similar pattern to the mammalian Nanog and Oct4. Both proteins are located in the nucleus of the blastomeres during segmentation and later in primordial germ cells. In adults, both are expressed in the gonadal germ cells. Ol-Nanog is required for the correct transition of cells within the synthesis phase of the cell cycle by regulating the expression of Cyclin A. Although having an important role in proliferation, Ol-Nanog does not appear to play a direct role in the differentiation of embryonic germ layers. In addition, Ol-Nanog mediates correct primordial germ cell migration by directly regulating the expression of Cxcr4b, the receptor for Sdf1. To study the mechanisms that regulate proliferation and differentiation in later stages, we focused on investigating the role of canonical Wnt signalling using retina neural progenitors as a model system. To perform this study we used a transgenic and pharmacological approach to manipulate Wnt signalling at different stages. We determined that Wnt has two functions on the retina neural progenitors which depend on the stage of development. During early development Wnt controls the progression of the cell cycle by regulating the expression of Cyclin D1. During a later stage of development Wnt regulates the expression of Vsx1, a bipolar cell marker.

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Inaugural dissertation, Universität Basel. / Reprinted from Revue Suisse de Zoologie, v. 15, 1907. Includes bibliographical references (p. 566-573).

S'estima que a Europa l'any 2005 es generaran 9,4 milions de tones de fangs de depuradora (EEA, 2001), fet que suposa un problema important de cara a la seva eliminació. A l'estat espanyol, al voltant del 46% de la producció de fangs de depuradora de residus urbans es recicla mitjançant aplicacions al sòl. Aquest tipus de pràctiques estan regulades segons la Directiva Europea 86/278/EEC que, únicament considera com a components de risc el contingut total de metalls pesants i nitrats. L'actual normativa està sent revisada (Working Document on Sludge, 3rd Draft, 2000, unpublished) i es preveu una major restricció i control dels residus orgànics, per a minimitzar el risc d'efectes negatius a la salut, el medi ambient i el deteriorament de la qualitat del sòl. Els problemes de salubritat associats a l'ús dels fangs frescs constitueixen un factor limitant per a la seva aplicació al sòl, i fan necessari investigar les possibilitats d'ús d'aquests residus un cop sotmesos a un procés d'higienització. A Catalunya, s'imposaran com a vies de post-tractament el compostatge i l'assecatge tèrmic. En aquesta tesi es pretén avaluar els efectes derivats de l'aplicació dels tres tipus de fang esmentats, emprats com a esmenes orgàniques, per a la rehabilitació de sòls forestals degradats. S'ha avaluat les avantatges i inconvenients de la fertilització orgànica amb fangs de depuradora en comparació a l'adobat mineral en una zona forestal. S'ha caracteritzat al laboratori la dinàmica i les transformacions que afecten la matèria orgànica de sòls tractats amb els tres tipus de fang i seguidament s'han estudiat els efectes d'aquests materials en condicions de camp, emprats com esmenes per a la rehabilitació de dos sòls forestals. Finalment, per tal de donar resposta a quina de les pràctiques de fertilització resulta la més adequada, i al mateix temps de quina manera podem ajudar en preses de decisions, relacionades amb aquesta problemàtica, es proposa la utilització d'eines d'anàlisi multicriteri. Dels resultats obtinguts es desprèn que els fangs poden actuar com a catalitzadors del restabliment de la biofuncionalitat de sòls degradats ja que incrementa l'activitat respiratòria i la biomassa microbiana del sòl. La millora de les propietats biològiques, físiques i nutritives del sòl estimula el creixement dels arbres i proporciona major recobriment del sòl, reduint d'aquesta manera el risc d'erosió superficial. La matèria orgànica dels fangs es mineralitza a un ritme força elevat, sent la del compostat la que presenta major estabilitat i uns efectes més perdurables. Els desavantatges més importants es relacionen amb problemes de pèrdues de nitrogen per lixiviació i certa inhibició observada en la germinació de les plantes en condicions controlades (especialment en el fang tèrmic). Una major disponibilitat de nutrients a l'inici provoca un increment del quocient metabòlic (qCO2). El descens dràstic del qCO2, major amb el fang tèrmic, es déu a la reducció de l'activitat microbiana causada probablement per l'esgotament del carboni orgànic làbil, però no podem descartar algun tipus d'estrès. A més, l'aplicació superficial de fangs, provoca una certa ruderalització i reducció de la riquesa florística de les àrees estudiades. Pel que fa a les diferències observades entre els diferents fangs, cal destacar que en el procés de post-tractament dels fangs es produeixen canvis en les propietats químiques que es revelen en modificacions de la matèria orgànica, l'eficiència microbiana i la mineralització del nitrogen.La utilització de les anàlisi multicriteri representen una valuosa aportació per a la presa de decisions en problemes que, com aquest, tenen un elevat grau d'incertesa i diferents objectius i en conflicte. Des del punt de vista aplicat, donats els indicis de toxicitat observats en l'aplicació de fang tèrmic i l'escàs coneixement actual que ens permeti fer una avaluació real dels efectes directes i indirectes que provoca aquest fang, es recomana no aplicar-lo de manera generalitzada mentre no es garanteixi la seva innoquïtat. / It is estimated that Europe will produce 9.4 million tons of sludge by 2005 (EEA 2001). The elimination of such sludge amounts poses important difficulties. In Spain, approximately 46% of the urban sewage sludge production is used in soil rehabilitation, as regulated by the UE Directive 86/278/EEC. Under this directive, only total heavy metal and nitrate contents are considered a risk. The present Directive is currently being revised (Working Document on Sludge, 3rd Draft, 2000, unpublished) and greater restrictions and control of organic wastes are expected, which will help to diminish the negative effects of sludge application on health, environment and soil quality. Environmental health problems associated with the use of digested sewage sludge hinder its application and make it necessary to investigate the possibility of using treated waste. Two types of sludge treatment, composting and thermal drying, are practiced in Catalonia. This PhD dissertation attempts to evaluate the effects of three types of sewage sludge (fresh, composted, thermal) used for forest soil rehabilitation. Advantages and disadvantages of sewage sludge amendment were compared to mineral fertilization in a project to transform a scrubland into a dehesa-system. Organic matter dynamics and transformation were characterized in the laboratory in soils treated with the different sludge types. Subsequently, the effects of sludge application were studied under field conditions. The study also proposes the use of multi-criteria analysis to identify the most suitable fertilization alternatives and to assist in the decision-making process of sludge recycling.The results show that sewage sludge use improves soil functionality, because it enhances respiration rates and microbial biomass. The improvement of soil physical, biological and fertilization properties stimulates tree growth and increases ground cover, thus reducing soil run-off. The organic matter of sewage sludge is quickly mineralized. In this study, composted sludge organic matter showed the greatest stability and longest-lasting effects. Experiments under controlled conditions showed that important disadvantages of sludge use were nitrate lixiviation and plant germination inhibition (especially with thermal sludge). Initial enhanced nutrient availability induced an increase of the metabolic quotient (qCO2). A subsequent fast reduction of qCO2, particularly in thermal sludge, was due to a decrease in microbial activity, probably caused by the depletion of labile organic carbon, although some type of stress could also be involved. Sewage sludge application above the soil surface caused the ruderalisation of the herbaceous community and the reduction of plant richness in the studied areas. In relation to the differences between different types of sewage sludge, it is possible to emphasize that in the composted and thermal processes changes in the chemical properties take place that are evidenced in the modification of the organic matter, microbial efficiency and nitrogen mineralization. Multi-criteria evaluation tools make a valuable contribution to decision-making processes concerning sewage sludge applications, because a high degree of uncertainty and conflictive objectives exist in these processes.Due to the observed signs of toxicity related to thermal sludge use and the scarce current knowledge to evaluate direct and indirect sewage sludge amendment effects, it is recommended to discontinue thermal sludge application in field conditions, until its innocuousness can be guaranteed.

Human growth hormone (GH) participates in human longitudinal growth, lipid and carbohydrate metabolism, and comprises a remarkably number of proteins with similar sequences, generated either genetically or post-translationally, that in some cases show clearly differentiated biological activities. Current methods employed for its quantification are mainly based on a specific immunodetection of the most concentrated GH variants in blood circulation. However, it is not clear neither which variants are recognised in each case, nor which is the real concentration of some of these variants. Probably related, present immunoassays show a disparity of results between them that difficults the comparison of data from different assays, with direct consequences in the clinical field. Within a doping context, the illegal administration of recombinant GH constitutes a complex challenge, given the fact that the pharmaceutical variant and the native 22 kDa GH variant do not show any structural difference that allows a direct detection. However, the administration of the pharmaceutical inhibits the natural production of the hormone, resulting in modifications between the relative concentration of some of these variants. In this case, which variants are detected is of utmost importance, since these constitute the base of this anti-GH doping method. Here, the relevance of some GH variants is addressed, including their generation, characterisation, analysis through specific antibodies and their detection on biological samples. / L'hormona de creixement humana (GH) participa en el creixement post-longitudinal i en el metabolisme de lípids i carbohidrats, i comprèn un extraordinari nombre de proteïnes de seqüències similars, generades tant genèticament com posttranslacional, que en alguns casos mostren activitats biològiques clarament diferenciades. Els mètodes actuals emprats per la seva quantificació es basen principalment en una immunodetecció específica de les variants de GH més concentrades en circulació sanguínia. Tanmateix, no resta clar quines variants es reconeixen en cada cas, ni quina és la concentració real d'algunes d'aquestes variants. Possiblement relacionat, els immunoassaigs actualment utilitzats mostren una disparitat de resultats que dificulten la comparació de dades d'assaigs diferents, amb conseqüències directes en el camp clínic. Dins d'un context de dopatge, l'administració il·legal de GH recombinant constitueix un desafiament complex, donat el fet que la variant farmacèutica i la variant de GH nativa de 22 kDa no mostren cap diferència que permeti una detecció directa. No obstant, l'administració del medicament farmacèutic inhibeix la producció natural de la hormona, derivant en canvis entre la concentració relativa d'algunes d'aquestes variants. En aquest cas, és de màxima importància quines variants són detectades, ja que això constitueix la base d'aquest mètode d'antidopatge de GH. Aquí, s'estudia la rellevància d'algunes variants de GH, incloent-hi la seva generació, caracterització, anàlisi via anticossos específics i la seva detecció en mostres biològiques.

La valoración del atractivo facial parece estar estrechamente relacionada con la selección de pareja. Si lo que se considera atractivo en una cara masculina es una señal fiable de calidad fenotípica, se podría plantear que la valoración del atractivo facial se correlaciona con la calidad reproductiva. Asimismo, se ha observado que ciertos parámetros de las caras masculinas resultan atractivos y se consideran como señales honestas de calidad fenotípica. Además, los aspectos relativos al atractivo se han relacionado con el nivel de simetría de diversos caracteres, tanto en el hombre como en diversas especies animales. El objetivo central de este estudio fue analizar si la valoración del atractivo facial, dado por grupos independientes de mujeres y hombres de distintas razas y procedencia geográfica, se correlacionaba con los parámetros seminales determinados en dos muestras de individuos seleccionados de la población estudiantil de la Universitat de València. Además, se analizó si determinados parámetros antropométricos faciales, absolutos y de simetría, estaban relacionados con la valoración del atractivo dada en los estudios anteriores. A los individuos seleccionados se les tomó dos fotografías de la cara, en posición frontal y del lateral derecho, y se les solicitó una muestra de semen. Una vez obtenidas las copias en papel de las fotografías se digitalizaron mediante un escáner. Para la medición de los parámetros faciales se utilizó el programa "NIH Image". Se midieron 13 parámetros faciales y 11 parámetros bilaterales de simetría en las fotografías frontales. Para el análisis del semen se siguieron los criterios de la OMS (1999), e incluyó el análisis de la movilidad, la morfología y la concentración espermática. Además, se realizó un análisis de componentes principales para agrupar las tres variables seminales en una componente denominada índice espermático. Para la valoración del atractivo facial, las imágenes digitalizadas de la fotografía frontal y lateral derecho de cada individuo se transfirieron a un archivo PowerPoint y fueron mostradas, a los diferentes grupos de evaluadores, durante 20 segundos, a través de un monitor de televisión, seguido por un sonido neutro y la exposición de una imagen en negro durante 3 segundos. Las mujeres valoraron el atractivo facial masculino, medido por la puntuación que daban a cada individuo como pareja estable sobre una escala de 10 puntos. Los hombres también valoraron el atractivo facial según la misma escala, pero medido de acuerdo a la estimación que darían las mujeres a cada individuo como pareja estable. En cada uno de los grupos de evaluadores se obtuvieron las medianas de las valoraciones para cada individuo.Los resultados obtenidos indican que las mujeres de diferentes localidades geográficas, de la misma raza, o de razas y ambientes culturales distintos muestran un gran acuerdo en la valoración del atractivo facial y que esta valoración se correlaciona de forma significativa con tres de los cuatro parámetros seminales analizados: la movilidad, la morfología y el índice espermático. Asimismo, la correlación entre la valoración del atractivo facial dado por los hombres y la de las mujeres de la misma localización o ambiente cultural fue altamente significativa.En conclusión, se podría plantear que en el Homo sapiens persiste la capacidad de reconocimiento de aquellos individuos con buena capacidad reproductiva, a partir del uso de información facial, y que esta capacidad se muestra independiente de elementos raciales, culturales o de género, al menos en cuanto a las poblaciones estudiadas. Sin embargo, no se puede aseverar que los parámetros antropométricos faciales analizados puedan explicar el grado de atractivo, aunque, en general, se observó una tendencia a valorar como más atractivas las caras más estrechas, al igual que aquellas que muestran un predominio de los caracteres faciales del lado derecho. / Facial attractiveness appear to be reliably associated with mate choice. If what is deemed attractive about a male's face is an honest signal of phenotypic quality, one might anticipate that facial attractiveness judgments would be correlated with reproductive quality. The main objective of this study was to analyse if the assessment of facial attractiveness, give by independent groups of women and men from different races and geographical location, was correlated with the seminal parameters performed in two samples of student selected from Universitat de València. Also, it has been analysed if certain anthropometric parameters, both facial parameters and asymmetry, were correlated with the evaluation of facial attractiveness.Each individual provides a semen sample, and frontal and lateral photographs were taken. In the frontal photographs were measured 13 facial parameters and 11 bilateral asymmetry parameters. Semen analysis was made according to standard WHO (1999) guidelines for morphology, motility, and concentration. Moreover, a Sperm Index (SI) was calculated as the principal component of these parameters. Women rated the attractiveness, as a possible permanent couple, of pictures. Men also rated the images for attractiveness measured as men's perception of what women would choose as sexual partners.The obtained results show than women of different geographical location, of the same race or from different race, and cultural background show a great agreement in the facial attractiveness assessment and this assessment is significantly correlated with the seminal parameters: motility, morphology and SI. In the same way, the correlation between the facial attractiveness given by men and by women of the same location or cultural background was highly significant.In conclusion, it could be said than in Homo sapiens still remains the capacity of identify the individuals with good reproductive capacity, based in facial information, independently of rater's race, cultural background or gender, al least in the analysed populations. However, it can not be said than the facial anthropometric parameters analysed could explain the attractiveness, even though, usually, it was observed a tendency to judge as more attractive masculine faces that are narrower, as well as those showing a predominance of right side facial characters.

Les comunitats de paràsits de peixos han estat usades com a eines integrals per a la salut de l’ecosistema. L’objectiu general de la present tesi és doble: d’una banda es pretenia proporcionar una millor comprensió de la composició i l’estructura de les comunitats parasítiques dels teleostis perciformes Mullus barbatus L., Spicara maena (L.) i Trachinus draco L. del nord-oest Mediterrani (especialment, la costa de Catalunya) i testar si les variacions en l’estructura de la comunitat parasítica podien estar relacionades amb les càrregues de pol·lució i/o amb la varietat natural (geogràfica i temporal). El mostreig va tenir lloc el 2007 al nord-oest del Mar Mediterrani, davant de la costa de Barcelona (Catalunya, nord-est d’Espanya) a la plataforma continental, a profunditats d’entre 50-68 metres. Una vegada al vaixell, els individus foren mesurats (longitud total) i pesats (pes total). Els espècimens foren immediatament congelats a -20ºC en bosses de plàstic individuals per a posteriors procediments al laboratori. Els individus descongelats foren processats i examinats per buscar ectoparàsits i endoparàsits sota l’estereomicroscopi. Tots els paràsits recollits foren comptats i processats seguint les tècniques parasitològiques. Una nova espècie críptica pertanyent al “complexe A. laguncula”, Aponurus mulli n. sp., fou descrita en base a l’abundant material trobat en Mullus barbatus (hoste tipus) i en M. surmuletus capturats prop de les costes Mediterrànies espanyoles mentre que es varen redescriure dos digenis Hemiuridae que són freqüentment citats però molt poc coneguts, en base al material capturat a la costa de Barcelona de l’oest Mediterrani, Lecithochirium musculus (Looss, 1907) (Lecithochiriinae), , i Ectenurus lepidus Looss, 1907 (Dinurinae). D’altra banda, s’examinaren les comunitats parasítiques de Mullus barbatus L., una espècie mediterrània bioindicadora, mostrejada en un gradient de variacions de petita escala de PCBs en els sediments de la plataforma continental. Les respostes dels paràsits als nivells moderats de pol·lució observades foren validades simultàniament amb el monitoratge químic i amb l’efecte dels biomarcadors bioquímics. També vàrem descriure les comunitats de paràsits de Spicara maena (L.) i Trachinus draco L. del nord-oest Mediterrani, amb una visió en l’ús dels paràsits com a marcadors ambientals. El nematode Hysterothylacium fabri fou proposats per a futurs estudis de monitoratge ecològic de la costa de Catalunya. / Parasite communities of fish have been used as comprehensive tags of ecosystem health. The general target of the present thesis is twofold: on the one hand we aimed to provide a better understanding of the composition and structure of parasite communities in the perciform teleosts Mullus barbatus L., Spicara maena (L.) and Trachinus draco L. from the north-western Mediterranean (specifically, the Catalonian coasts); on the other hand we aimed to test whether variations in parasite community structure can be related to pollution loads and/or with natural variability (geographical and temporal). Sampling took place in 2007 in the north-western Mediterranean Sea, in front of the coast of Barcelona (north-eastern Spain) on the continental shelf at depth of 50-68m. Once on board, individuals were measured (total length) and weighted (total weight). They were immediately frozen at -20ºC in an individual plastic bag for posterior procedures in the laboratory. Thawed specimens were processed and examined for ectoparasites and endoparasites under the stereomicroscope. All parasites collected were counted and processed following parasitological procedures. A new cryptic species of the ‘A. laguncula complex’, Aponurus mulli n. sp., was described on the basis of abundant material from Mullus barbatus (type-host) and M. surmuletus off the Spanish Mediterranean coasts whereas two frequently reported but poorly known Hemiuridae digeneans, Lecithochirium musculus (Looss, 1907) (Lecithochiriinae) and Ectenurus lepidus Looss, 1907 (Dinurinae), were redescribed based on material from off the Barcelona coast of the western Mediterranean. Otherwise, parasite communities of the Mediterranean sentinel fish species, Mullus barbatus, sampled at a small-scale PCB gradient at the shelf sediments, were examined. The observed parasite responses to moderate levels of pollution were simultaneously validated by both chemical monitoring and biochemical biomarkers effects. We also described the parasite communities of Spicara maena (L.) and Trachinus draco L. off the north-western Mediterranean, with a view of using parasite species as environmental tags. The nematode Hysterothylacium fabri is purposed for future studies in ecological biomonitoring for the coast of Catalonia.

A través de la historia de la vida, gran parte de los organismos han desarrollado estrategias para responder a un mundo en constante cambio. Hoy en día, las actividades humanas producen cambios ambientales a una velocidad sin precedentes, lo cual se traduce en grandes desafíos para la persistencia de biodiversidad. Esta investigación evalúa las respuesta de los animales a los cambios ambientales enfocándose en la flexibilidad del comportamiento como estrategia adaptativa. En una primera aproximación a una escala evolutiva, se otorgan evidencias del vínculo hasta ahora tenue entre la cognición e historias de vida, entregando un claro apoyo a la relación entre longevidad, vida reproductiva y el tamaño del cerebro en mamíferos. La longevidad es el centro de muchas hipótesis respecto a las ventajas de desarrollar un cerebro grande, como por ejemplo en la hipótesis del buffer cognitivo y las respuestas flexibles frente a nuevos ambientes. En un segundo nivel, se abordan factores extrínsecos e intrínsecos que podrían explicar las diferencias individuales en innovación, un componente clave en la flexibilidad del comportamiento. Por medio de una aproximación experimental, se evalúan potenciales escenarios que podrían conducir a consistentes diferencias individuales en uno de los principales factores subyacentes a la innovación (i.e. la motivación), y el potencial control endocrino sobre estos escenarios. Posteriormente, con el objetivo de evaluar la respuesta de los animales frente a los cambios ambientales actuales, se explora la respuesta de los animales frente a una de las actividades humanas mas disruptivas sobre los ecosistemas, la urbanización. Por medio de un analisis filogenetico comparativo a nivel global en aves se abordan los mecanismos implicados en la perdida de biodiversidad observada en ambientes urbanos. Los resultados entregan evidencias sobre la importancia de procesos de dispersión local junto con el papel clave de los rasgos de historia de vida, pero en un sentido diferente al clasicamente pensado. Finalmente por medio de una revisión bibliográfica se entregan evidencias teóricas y empíricas que respaldan el rol clave de la flexibilidad del comportamiento en confrontar los desafíos de una vida urbana. La integración de estos resultados muestra cómo el pasado evolutivo contribuye a hacer frente a los retos ambientales actuales, y pone de relieve posibles consecuencias ante un planeta más cambiante que nunca / Across the history of life, most of organisms have evolved proper strategies to respond to an ever-changing world. Nowadays, human-conducted environmental changes impose an unprecedented lost of biodiversity. This thesis assesses one of the key responses to actual environmental changes, behavior flexibility. In a first approximation by a phylogenetic comparative approach, strong evidences for the still tenuous link between cognition and life history is reported. The clearest support for the relationship between lifespan and brain size in mammals is showed. Lifespan is core to many hypotheses regarding the advantages of enlarged brains, like the cognitive buffer hypothesis to proper respond to novel environments. In a second level, it was explored for the drivers of innovation propensity, a key component of behavior flexibility. By mean of an experimental approach, the possible scenarios that may select for consistent individual differences in motivation, a major driver of innovation, were assessed. Consistent individual differences in motivation are reported, but heritability and endocrine control features suggest that mechanism may be different of those hypothesized. Later, to approach for the role of behavioral flexibility in changing environments, the behavior responses to one of the most disruptive effects of human activities on ecosystem, the urbanization, were assessed. First, using a global comparative analyses in birds communitiesacross the world, it was showed the importance of local processes by random dispersal effects alongside habitat filtering to explain lose of biodiversity in urbanized environments. Some phylogenetic lineages appear more likely than others to thrive in urban environments, which is related to a future-returns strategy (i.e. low brood value) that allow for decrease the cost of delay reproduction and increase the opportunities to acquiring environmental information. Second, based on a literature review, theoretical and empirical evidences are reported for argue that behavioural flexibility is an important way to deal with urban environments. The integrations of these results shows how the evolutionary past has shaped the traits that contribute to deal with actual environmental challenges, and highlight the expected consequences in a rapid changing, human-dominated world.

El uso de los sistemas computarizados de análisis seminal requiere su validación respecto de los métodos de uso generalizado de valoración referidos a los criterios de la OMS (1999). En este trabajo se pretende validar el uso del Sperm Class Analyzer® (V5.1) en el laboratorio clínico humano, así como abordar una análisis integrado de los diversos parámetros cinemáticos y morfométricos de los espermatozoides aportados por el sistema.En primer lugar, se trató de determinar las condiciones más adecuadas de adquisición de imágenes. Para ello, se utilizaron 9 muestras seminales con características heterogéneas. Un alícuota de cada una de las muestras se centrifugó con el fin de obtener plasma seminal con el que realizar diluciones homólogas (50%) y así evitar modificaciones en sus características físico-químicas que pudiesen afectar a los parámetros de movilidad. Los análisis se realizaron con el software del módulo de movilidad del analizador SCA®, a partir de semen fresco y diluido, con contraste de fases positivo y negativo, y con los objetivos de 10x y 20x.Se analizó la posible influencia de las variables metodológicas consideradas en el porcentaje de trayectorias erróneas, así como respecto de los parámetros cinemáticos (VCL, VSL, VAP, LIN, STR, WOB, ALH y BCF) entre sí. Por otra parte, se valoró la correlación entre las determinaciones subjetivas y las objetivas de la concentración y del porcentaje de móviles progresivos (a+b) y totales (a+b+c). El único parámetro que nos aportó la información necesaria para decantarnos por una de las condiciones de análisis fue el de las trayectorias erróneas. Para realizar el estudio cinemático global y de acuerdo con los resultados previos, se eligió como condición de trabajo: contraste de fases negativo, objetivo de 20x y muestra sin diluir. En primer lugar, se realizó un estudio previo de correlación entre la concentración subjetiva determinada con las cámaras Neubauer y Makler, observándose correlación altamente positiva. Seguidamente, se analizó la correlación entre las determinaciones subjetivas y las objetivas de concentración (con la cámara Neubauer), y porcentaje de móviles progresivos y totales (con la cámara Makler).A continuación, se hizo un estudio de correlación entre las diversas variables aportadas por el sistema SCA®. Tras lo cual, se analizó la correlación entre los parámetros cinemáticos, y las determinaciones objetivas de concentración y porcentaje de móviles progresivos y totales.Finalmente, se calcularon y analizaron las componentes principales, a partir de la reducción de las variables cinemáticas a una serie de factores que representaban la mayor parte de la varianza total. Se evaluó la matriz de componentes, calculada a partir de las variables y, después de la extracción inicial de dichas componentes, los factores ortogonales fueron rotados utilizando el criterio Varimax. La interpretación de los resultados se basó en el análisis de los factores dominantes y en el porcentaje de la varianza total explicativa. Las 8 variables cinemáticas quedaron reducidas a tres componentes principales: Índices (explicaba el 42,52 % del total de la varianza), Velocidades (36,74 %) y Frecuencia (12,67 %).Por otra parte, se realizó un estudio morfométrico en paralelo. De cada muestra se realizaron frotis que se tiñeron con el kit Hemacolor, analizándose con el módulo de morfometría del SCA® un mínimo de 100 células por muestra.En primer lugar, se analizó la correlación entre las determinaciones subjetivas y las objetivas (formas normales, defecto de cabeza, defecto de pieza intermedia, y defecto de cabeza + pieza intermedia); y posteriormente, se estudió la correlación entre las diversas variables morfométricas aportadas por el sistema SCA®. A continuación, se hizo un análisis de correlación entre parámetros morfométricos, y determinaciones objetivas de concentración y porcentaje de móviles progresivos y totales.Por último, se procedió a la reducción de los parámetros morfométricos a sus componentes principales. Un total de 13 variables morfométricas (cinco de tamaño de la cabeza: área, perímetro, longitud, anchura y porcentaje de acrosoma; cuatro de forma de la cabeza: elipticidad, rugosidad, elongación y regularidad; dos de tamaño de la pieza intermedia: anchura y área, y dos de inserción: la distancia y ángulo entre los ejes mayores de la cabeza-pieza intermedia), quedaron reducidas a tres componentes que explicaban la mayor parte de la varianza total: Forma de la cabeza (explicaba el 37,91 % de la varianza), Tamaño de la cabeza (26,57 %) y Pieza Intermedia (18,64 %).Finalmente, se integraron los parámetros cinemáticos y morfométricos, se estudió su correlación, y se redujeron a sus componentes principales (CP) mediante el programa SPSS. Estas componentes explicaban el 83, 19% del total de la varianza; CP1, Forma de la cabeza (explicación de la varianza del 29,65%); CP2, Tamaño de la cabeza (20,57%); CP3, Índice de velocidad (13,71%); CP4, Velocidades (12,44%) y CP5, Pieza intermedia (6,78%). Con lo visto hasta ahora, el uso del SCA® se puede considerar validado, en el contexto del laboratorio clínico humano, para el análisis automático de la movilidad y morfología espermática en las condiciones utilizadas; además, se pone de manifiesto la importancia de los parámetros en la definición de la cinemática y morfometría espermática por lo que su inclusión en el análisis resulta imprescindible; y finalmente la reducción del conjunto de parámetros aportados por el SCA® a cinco componentes principales permite sintetizarlos, abriendo las puertas a una comprensión integrada de las características espermáticas, introduciendo criterios mucho más robustos en la valoración seminal que la valoración individualizada de dichos parámetros.Para valorar si los criterios diagnósticos actuales eran deducibles a partir de las nuevas variables obtenidas, las 56 muestras seminales se clasificaron siguiendo los criterios diagnósticos de la OMS (1992, 1999). Como resultado de esta clasificación, se obtuvieron 5 grupos de diagnósticos: normospérmicos, teratospérmicos, oligospérmicos, teratoastenospérmicos y teratoastenooligospérmicos. Se compararon los parámetros cinemáticos y morfométricos, así como las componentes principales entre los grupos, no observándose concordancia entre los criterios diagnósticos actuales y los parámetros cuantitativos.Concluyéndose que los criterios diagnósticos seguidos hasta ahora por la OMS no se ajustan a la valoración cuantitativa de la que ahora se dispone. Por ello, el significado real del presente estudio sólo se tendrá cuando se comience a aplicar el conjunto de conocimientos aquí desarrollados en el campo de la clínica, lo que puede conducir en un futuro, al menos así lo esperamos, a la definición de nuevos parámetros diagnósticos más potentes y precisos. / The aim of this work was validated the use of Sperm Class Analyzer® (SCA) in the human clinic laboratory, so to start on a integrated analysis of the cinematic and morphometric parameteres of spermatozoa. Previously, the suitable conditions of image acquisition were determined. Analysis were made with diluted and no diluted semen, positive and negative contrast, and 10x and 20x objetive (9 samples). The best work condition was no diluted semen, negative contrast and 20x objetive.Firstly, manual sperm counting was compared between Makler chamber and Neubauer hemocytometer (56 samples), showing high correlation. Beside, subjetive and objetive determinations were correlated, so cinematic parameters (VSL, VAP, WOP, LIN, STR, ALH and BCF) among them.Finally, principal components were calculated and analyzed. The understanding of results was based in the dominat factors so in the rate of explicative total variance. Eigth parameters were reduced to three principal components.On another hand, a morphometric study was parallel realized. Equally, subjetive and objetive determinations were correlated, so different morphometric parameters (lenght, width, area, perimeter, acrosome rate, Ellipticity, Rugosity, Elongation and Regularity of head; width and area of middle-piece; and distance between larger axises of head and middle-piece) among them.Lastly, principal components were calculated and analyzed. Thirteen morphometric parameters were reduced to three principal component.To finish, cinematic and morphometric parameters were integrated, studing their correlation and reducing the total of variables to five principal components: shape of head, size of head, index, velocity and middle-piece. In conclusion, the use of SCA is valited to spermatic motility and morphology analysis and the reduction to principal components introduces stearier criterion in seminal assessment.Finally, to assess if actual diagnostic criterions were deducible of new obtained variables, seminal samples were classified according to the WHO guidelines (1992, 1999). Five diagnostic groups were obtained. Cinematics and morphometrics parameters and principal components were compared between the groups, no showing correlation between actual diagnostic criterion and cuantitative parameters. Therefore, the definition of new diagnostic parameters more precise is necessary.

Las neurotoxinas clostridiales (CNTs) producen patologías graves como el tétanos y el botulismo. En ambas patologías la muerte se produce en un porcentaje elevado y generalmente por colapso respiratorio y asfixia. Esta capacidad de causar la muerte en organismos superiores es responsabilidad de la actividad metaloproteásica dependiente de zinc que tienen estas toxinas en el dominio catalítico.Sin embargo, además de la actividad metaloproteásica también se han descubierto otras acciones farmacológicas de las neurotoxinas. Las neurotoxinas son estructuras proteicas complejas que han adquirido la capacidad de actuar en distintos sistemas a través de diferentes mecanismos de acción, como son el bloqueo de la captación de algunos neurotransmisores o bien de algunos de sus precursores.Asimismo, La toxina tetánica (TeTx) sintetizada por Cl.tetani, además de producir parálisis espástica, tiene otros efectos sobre diversos enzimas, no explicables por esta acción proteásica.En la presente tesis se describe la activación de vías de señalización en tejido nervioso por toxina tetánica (TeTx) como por su dominio C-terminal de 50 kDa de la cadena pesada (Hc). Estas vías de señalización incluyen la fosforilación del receptor TrkA y de la fosfolipasa C-1 (PLC-1), la translocación de las isoformas clásicas y nuevas de la proteína cinasa C (PKC) y la fosforilación de cinasas reguladas por señales extracelulares (ERK-1/2) en sinaptosomas de encéfalo de rata (Trabajo, 1). Experimentos similares en cultivos primarios de neuronas corticales demuestran la activación de las vías Akt y ERK1/2 (Trabajo, 2). Se presentan también trabajos que apuntan hacia una neuroprotección ejercida por el fragmento NO TÓXICO Hc frente a la muerte apoptótica de las neuronas granulares de cerebelo (CGN) en concetraciones bajas de potasio. Creemos que esta neuroprotección puede ser debida a la interacción del fragmento Hc con el receptor TrkB, receptor del factor de crecimiento BDNF, produciendo la activación de al menos tres vía de señalización: fosfatidilinositol-3-quinasa (PI-3K)/proteína quinasa B, Ras/ERK and PLC/PKC, tal como lo hace el BDNF. También caracterizamos la acción de bloqueo de la caspasa-3 en los mecanismos de protección celular (Trabajo, 3). Por último, y en el mismo modelo anteriormente mencionado, CGN, demostramos también el efecto neuroprotector del fragmento Hc-TeTx frente a la muerte apoptótica inducida por el MPP+, disminuyendo la muerte celular y la condensación de cromatina. En el proceso apoptótico inducido por el MPP+ se produce la translocación de Bax de la fracción citosólica a la fracción mitocondrial, la liberación de citocromo c en el citoplasma así como la activación de la pro-caspasa-3. Este proceso apoptótico es inhibido por el fragmento Hc-TeTx (Trabajo, 4). El conjunto de estos trabajos apunta a que el fragmento Hc-TeTx podría utilizarse como una neurotrofina (NGF, BDNF, NT/3,..) y producir acciones anti-apoptóticas terapéuticamente dirigidas. / The clostridial neurotoxins (CNTs) produce serious pathologies like the tetanus and the botulism. In both pathologies the death takes place in a high percentage and generally by respiratory collapse and asphyxia. This capacity to cause the death in superior organisms is responsibility of the dependent zinc metaloproteásica activity that has these toxins in the catalytic domain. Nevertheless, in addition to the metaloproteásica activity also other pharmacological actions of the neurotoxins have been described. The neurotoxins are complex protein structures that have acquired the ability to act in different systems through different mechanisms from action, as they are the inhibition of release of some neurotransmitters or of some of his precursors. Also, the tetanus toxin (TeTx) synthesized by Cl.tetani, besides to produce spastic paralysis, has other effects on diverse enzymes, no explicable by this protease action.In the present thesis, we described the activation of several signalling pathways in nervous system by both tetanus toxin (TeTx) and its atoxic 50-kDa C-terminal domain of the heavy chain (Hc). These pathways include phosphorylation of TrkA receptor and phospholipase C 1 (PLC 1), translocation of classical and novel protein kinase C (PKC) isoforms and phosphorylation of the extracellular signal-regulated kinases (ERK 1/2) in rat brain synaptosomes (Work, 1). Similar experiments in primary cultures of cortical neurons demonstrate the activation of Akt and ERK1/2 pathways (Work, 2). Works also appear that aim towards the neuroprotection due to the NON-TOXIC Hc fragment against the apoptotic death of the cerebellar granule neurons (CGN) in low potassium concentration. We propose that this neuroprotection could be, in part, due to the interaction of Hc with the TrkB receptor, receptor of the endogenous neurotrophic factor BDNF, leading to the activation of at least three major signalling pathways: phosphatidylinositol 3 kinase (PI 3K)/protein kinase B, Ras/ERK and PLC/PKC, as BDNF does. We also characterized the blocking action of Hc on caspases in the mechanims of cell protection (Work, 3). Finally, and in the same model previously mentioned, CGN, we also demonstrated the neuroprotective effect of the Hc-TeTx fragment against the apoptotic death induced by the MPP+, diminishing the cellular death and the chromatin condensation. In the apoptotic process induced by the MPP+ the translocation of Bax of the citosolic to the mitochondrial fraction; the cytochrome c release in the cytoplasm takes place as well as the activation of the pro-caspasa-3. This apoptotic process is inhibited by the Hc-TeTx fragment (Work, 4). These results aims at that the Hc-TeTx fragment could be used like a neurotrophin (NGF, BDNF, NT/3..) and produce anti-apoptotic actions therapeutically directed.