Tesis por compendio / [ES] Se desarrolló un ensayo qPCR para la detección y cuantificación de inóculo aéreo de D. amygdali, incluyendo el diseño de un par de cebadores específicos para esta especie. Esta metodología se utilizó para estudiar la dinámica del inóculo de D. amygdali en trampas de esporas colocadas en dos huertos de almendros de diferentes ubicaciones, en dos temporadas de crecimiento. Con los datos climáticos registrados se construyó un modelo Hurdle de dos partes; la primera parte relacionó la presencia o ausencia de ADN de D. amygdali (Bernoulli o cualitativa) y la otra consideró la concentración promedio de ADN del hongo (Gamma o cuantitativa). El efecto de la temperatura estuvo relacionado con la amplitud térmica diaria; los rangos térmicos más amplios redujeron la concentración de ADN, mientras que los rangos térmicos más estrechos aumentaron la detección de ADN. Los días con un promedio de humedad relativa superior al 80% tuvieron un efecto negativo en la concentración de ADN de D. amygdali. Las precipitaciones tuvieron una influencia positiva en ambas partes del modelo, confirmando la contribución de la lluvia en la dispersión del inóculo. Finalmente, la variable velocidad del viento influyó positivamente en ambas partes del modelo, en ambas temporadas de crecimiento. En ensayos de laboratorio, se inocularon ramitas de 25 cultivares de almendro con cuatro aislados de D. amygdali, mientras que las inoculaciones de campo implicaron la inoculación de brotes en crecimiento de cultivares de almendro injertados en el portainjerto 'GF-677', durante cuatro años. En ambos tipos de experimentos, el inóculo consistió en discos de agar con micelio, que se insertaron debajo de la corteza y se midió la longitud de las lesiones causadas por el hongo. Todos los cultivares evaluados mostraron lesiones necróticas en respuesta a D. amygdali, confirmando su susceptibilidad. El análisis de conglomerados clasificó los cultivares como susceptibles o muy susceptibles. Las características agronómicas, como el tiempo de floración y maduración, se vincularon con la susceptibilidad de los cultivares. Los cultivares de floración tardía, muy tardía y de maduración temprana a media, mostraron una alta susceptibilidad. Se realizaron prospecciones entre 2018 y 2020 en seis provincias españolas, para recolectar e identificar oomicetos asociados con síntomas de pudrición de raíz y cuello en almendros. Se obtuvieron un total de 104 aislados de oomicetos procedentes de árboles enfermos, y la secuenciación de la región espaciadora transcrita interna (ITS) identificó especies de diferentes géneros. Phytopythium vexans y Ph. niederhauserii fueron las especies más frecuentes. Las pruebas de patogenicidad en plantas de almendro de un año de edad injertadas en el portainjerto 'Garnem' mostraron síntomas graves, como defoliación, marchitez y muerte regresiva, y algunas plantas murieron cuando se inocularon con Pp. vexans y Ph. niederhauserii. Algunos aislados de Ph. niederhauserii redujeron significativamente el peso seco de las raíces en comparación con el control, pero este efecto no se observó en plantas inoculadas con Pp. vexans. Se evaluó la patogenicidad de 12 especies de oomicetos presentes en el suelo en tres portainjertos híbridos de Prunus utilizados frecuentemente en la cuenca mediterránea. Se realizaron pruebas de patogenicidad con 15 aislados de oomicetos en plantas de portainjertos de 1 año de edad. Noventa días después de la inoculación se evaluaron los síntomas de la enfermedad con una escala de severidad y se calculó el AUDPC y la probabilidad de supervivencia de las plantas inoculadas. Todos los aislados fueron patógenos para las plántulas de los portainjertos y se volvieron a aislar de las lesiones de las raíces. Para cada portainjerto se detectaron grandes diferencias en virulencia entre las diferentes especies de oomicetos y aislados de Ph. niederhauserii. Phytophthora multivora y Pp. helicoides fueron generalmente los más virulentos. / [CA] Es va desenvolupar un assaig qPCR per a la detecció i quantificació d'inòcul aeri de D. amygdali, inclòs el disseny d'un parell d'encebadors específics per a aquesta espècie. Aquesta metodologia es va utilitzar per estudiar la dinàmica de l'inòcul de D. amygdali en trampes d'espores col·locades en dos horts d'ametllers de diferents indrets en dues temporades de creixement. Es va construir un model Hurdle de dues parts amb les dades climàtiques registrades; la primera part relacionava la presència o absència d'ADN de D. amygdali (Bernoulli o qualitatiu) i l'altra considerava la concentració mitjana d'ADN del fong (Gamma o quantitativa). L'efecte de la temperatura estava relacionat amb l'amplitud tèrmica diària; rangs tèrmics més amplis van reduir la concentració d'ADN, mentre que rangs tèrmics més estrets van augmentar la detecció d'ADN. Els dies amb una mitjana d'humitat relativa superior al 80% van tenir un efecte negatiu en la concentració d'ADN de D. amygdali. Les precipitacions van tenir una influència positiva en ambdues parts del model, confirmant la contribució de la pluja en la dispersió de l'inòcul. Finalment, la variable de velocitat del vent va influir positivament en ambdues parts del model, en ambdues temporades de creixement. En proves de laboratori, es van inocular branquetes de 25 cultivars d'ametller amb quatre aïllats de D. amygdali, mentre que les inoculacions de camp van implicar la inoculació de brots en creixement de cultivars d'ametller empeltats al portaempelt 'GF-677' durant quatre anys. En ambdós tipus d'experiments, l'inòcul consistia en discs d'agar amb miceli, que s'introduïen sota l'escorça i es mesuraven les longituds de les lesions provocades pel fong. Tots els cultivars avaluats van mostrar lesions necròtiques en resposta a D. amygdali, confirmant la seva susceptibilitat. L'anàlisi de conglomerats va categoritzar els cultivars com a susceptibles o molt susceptibles. Els trets agronòmics, com ara els temps de floració i maduració, estaven relacionats amb la susceptibilitat del conreu. Els cultivars de floració tardana, molt tardana i de maduració precoç a mitjana van mostrar una alta susceptibilitat. Entre el 2018 i el 2020 s'han realitzat prospeccions a 6 províncies d'Espanya per recollir i identificar oomicets associats a símptomes de podridura de l'arrel i del coll d'ametllers. Es van obtenir un total de 104 aïllats d'oomicets d'arbres malalts i la seqüenciació de la regió de l'espaiador transcrit intern (ITS) va identificar espècies de diferents gèneres. Phytopythium vexans i Ph. niederhauserii eren les espècies més comunes. Les proves de patogenicitat en plàntules d'ametller d'un any empeltades en el portaempelts 'Garnem' van revelar símptomes greus, com ara defoliació, marciment i mort, amb algunes plantes que van morir quan es van inocular amb Pp. vexans i Ph. niederhauserii. Alguns aïllats de Ph. niederhauserii van reduir significativament el pes sec de les arrels en comparació amb el control, però aquest efecte no es va observar en les plàntules inoculades amb Pp. vexans. Es va avaluar la patogenicitat de 12 espècies d'oomicets del sòl en tres portaempelts híbrids de Prunus d'ús habitual a la conca mediterrània. Es van realitzar proves de patogenicitat amb 15 aïllats d'oomicets en plàntules de portaempelt d'un any. Noranta dies després de la inoculació, es van avaluar els símptomes de la malaltia en una escala de gravetat i es va calcular AUDPC i la probabilitat de supervivència de les plàntules inoculades. Tots els aïllats van ser patògens per a les plàntules de portaempelt i es van tornar a aïllar de les lesions de les arrels. Per a cada portaempelt es van detectar grans diferències de virulència entre les diferents espècies d'oomicets i aïllats de Ph. niederhauserii. Phytophthora multivora i Pp. helicoides eren en general els més virulents. / [EN] A qPCR assay for the detection and quantification of aerial inoculum of D. amygdali, including the design of a pair of specific primers for this species, was developed. This methodology was used to study the dynamics of D. amygdali inoculum in spore traps placed at two almond orchards from different locations in two growing seasons. A two-part Hurdle model was built with the recorded climatic data; the first part related the presence or absence of D. amygdali DNA (Bernoulli or qualitative) and the other considered the average concentration of DNA of the fungus (Gamma or quantitative). The temperature effect was related to daily thermal amplitude; wider thermal ranges reduced DNA concentration, while narrower thermal ranges increased DNA detection. The days with average relative humidity higher than 80% had a negative effect on the concentration of D. amygdali DNA. Rainfall had a positive influence on both parts of the model, confirming the contribution of precipitation in the dispersal of inoculum. Finally, wind speed variable positively influenced both parts of the model, in both growing seasons. In laboratory tests, twigs from 25 almond cultivars were inoculated with four isolates of D. amygdali, while field inoculations involved the inoculation of growing shoots of almond cultivars grafted onto 'GF-677' rootstock over four years. In both type of experiments, inoculum consisted of agar plugs with mycelium, which were inserted underneath the bark and the lesion lengths caused by the fungus were measured. All evaluated cultivars showed necrotic lesions in response to D. amygdali, confirming their susceptibility. Cluster analysis categorized cultivars as susceptible or very susceptible. Agronomic traits, such as blooming and ripening times, were linked to cultivar susceptibility. Late blooming, very late blooming, and early to medium ripening cultivars exhibited high susceptibility. Surveys were carried out between 2018 and 2020 in 6 provinces of Spain to collect and identify oomycetes associated with root and crown rot symptoms on almond trees. A total of 104 oomycete isolates were obtained from diseased trees, and sequencing of the internal transcribed spacer (ITS) region identified species from different genera. Phytopythium vexans and Ph. niederhauserii were the most common species. Pathogenicity tests on one-year-old almond seedlings of 'Garnem' rootstock revealed severe symptoms, including defoliation, wilting, and dieback, with some plants dying when inoculated with Pp. vexans and Ph. niederhauserii. Some isolates of Ph. niederhauserii significantly reduced the dry weight of the roots compared with the control, but this effect was not observed in seedlings inoculated with Pp. vexans. Pathogenicity of 12 soil-borne oomycete species on three commonly used Prunus hybrid rootstocks in the Mediterranean Basin was evaluated. Pathogenicity tests with 15 oomycete isolates were conducted on 1-year-old rootstock seedlings. Ninety days after inoculation, disease symptoms were evaluated on a severity scale, and the AUDPC and the survival probability of the inoculated seedlings were calculated. All the isolates were pathogenic to the rootstock seedlings and were re-isolated from root lesions. For each rootstock large differences in virulence were detected among the different oomycete species and isolates of Ph. niederhauserii. Phytophthora multivora and Pp. helicoides were generally the most virulent. / Francisco Beluzán was supported by Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo/Subdirección de Capital Humano/Doctorado Becas Chile en el Extranjero/72200145. / Beluzán Flores, FJ. (2024). Study of Diseases Caused by Diaporthe Amygdali and Oomycetes on Almond Crops [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/204445 / Compendio

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcusviniciusterezabelloto_dissert.pdf: 1018949 bytes, checksum: f354da81bede8b4537e88107fc676123 (MD5) Previous issue date: 2010-11-26 / This study aimed to reevaluate the prevalence of intestinal parasites in students from public schools and to investigate possible epidemiological association of socio-economic development. From September 2009 until March 2010, we analyzed a stool sample of students enrolled in the School Hall Darci Amancio, the city of Mirasol, in São Paulo. We collected fecal samples from 310 children whose parents or guardians agreed to participate. About 30.32% of children had at least one intestinal parasite. The protozoan Giardia lamblia was the most frequent, followed by Entamoeba histolyttica. Helminths detected were Ascaris lumbricoides, Strongiloides stercoralis and Taenia sp. Showed a reduction in the rate of parasitism in this population after ten years of research, however, there is a greater diversity of parasites infecting these children. The use of tap water was incriminated by favoring parasitism. Moreover, the use of mineral water proved to be protecting against it. The continuous monitoring of intestinal parasites in different regions of the country aimed at clarifying the importance of each of these agents in the etiology of diarrhea in children. Although we have not associated the presence of intestinal parasites in gastrointestinal disorders, the presence of these agents can boost the new cases, as these children can act as carriers and therefore a source of contamination. / Este estudo teve como objetivo reavaliar a freqüência de parasitos intestinais em escolares da rede pública de ensino e investigar possíveis associações epidemiológicas de caráter sócio-econômico. No período de setembro de 2009 até marco de 2010, analisou-se uma amostra fecal de alunos matriculados na da Escola Municipal Darci Amâncio, do município de Mirassol, no Estado de São Paulo. Coletamos amostras fecais de 310 crianças, cujos pais e/ou responsáveis concordaram em participar do estudo. Cerca de 30,32% das crianças apresentaram pelo menos um parasito intestinal. A Giardia lamblia foi o protozoário mais freqüente, seguido da Entamoeba histolytica. Os helmintos detectados foram o Ascaris lumbricoides, Strongiloides stercoralis e Taenia sp. Evidenciamos uma redução na taxa de parasitismo nesta população após dez anos de investigação, no entanto, verifica-se uma diversidade maior de parasitos infectando estas crianças. O uso de água de torneira foi incriminado favorecendo ao parasitismo. Por outro lado, o uso de água mineral mostrou-se protegendo contra o mesmo. O contínuo monitoramento das parasitoses intestinais em diferentes regiões do país, visando o esclarecimento da importância de cada um destes agentes na etiologia da diarréia na população infantil. Embora, não tenhamos associado a presença de parasitoses intestinais a distúrbios gastrointestinais, a presenças destes agentes podem impulsionar a novos casos, visto que estas crianças podem funcionar como portadores e, portanto, fonte de contaminação.

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Las etapas iniciales de la infección por VIH se caracterizan por elevados niveles de ARN viral, que pueden estar contribuyendo significativamente a la transmisión del virus y al mantenimiento de la epidemia. Existe poca información sobre estas etapas precoces de la infección en zonas de África donde predomina el subtipo C del VIH. Este trabajo ha caracterizado la epidemiología y los parámetros inmuno-virológicos de las fases iniciales de la infección por VIH en una zona del sur de Mozambique La primera parte de este trabajo se enfocó en la identificación de infecciones agudas (AHI) en pacientes ambulatorios de una zona semi-rural del sur de Mozambique. En esta zona endémica de malaria, la población está habituada a acudir al hospital tras sentir síntomas febriles característicos de la malaria, pero también del síndrome retroviral agudo del VIH. Esta situación, presente en muchos países del sur de África, presenta una oportunidad de dirigir una búsqueda de casos de AHI hacia pacientes con síndrome febril. Usando esta estrategia, se describió una elevada prevalencia de AHI (3.3%) en los pacientes ambulatorios con síndrome febril. Estos pacientes mostraron elevados niveles de carga viral (CV) y de activación de las células T-CD8. En la segunda parte de este trabajo, se caracterizó la infección reciente por VIH, definida como los primeros 12 meses desde la infección. Se encontró una baja prevalencia de infecciones recientes por VIH (11.58%) en personas que acuden voluntariamente al centro de asesoramiento para VIH del hospital. Un grupo de pacientes identificados con infección reciente por VIH mostraron, como en el caso de los AHI, elevados niveles de carga viral por encima de 105 copias/ml de plasma que fueron mantenidos durante los 10 meses de seguimiento. Estos pacientes con elevados niveles de CV representarían un mayor riesgo de transmisión del VIH, señalando la importancia en la identificación de infecciones agudas y recientes para las estrategias de prevención del VIH. Los resultados de esta tesis reúnen información sobre la epidemiología de las fases iniciales de la infección por VIH en una zona de elevada prevalencia donde no había datos previos. Estos resultados contribuyen a la caracterización de las fases tempranas de la infección por VIH con la perspectiva de llevar a cabo intervenciones en las fases iniciales para mejorar el pronóstico del paciente y disminuir el riesgo de transmisión. Además apoyan la necesidad de más desarrollo de pruebas de diagnóstico rápido para la detección de las fases tempranas en condiciones locales.

The general construct of human cognition implies a series of mental processes by means of which human interpret and consequently act on the world that surrounds them (Sternberg y Mio, 2009). During the last decades, the recognition of human diversity and psychological variability among individuals has encouraged challenging questions addressing inter-individual differences that make each subject unique in terms of their cognitive performance (Baddeley, 2003; Botvinick, 2008). In particular, quantitative genetic studies show that both genetic variability and environmental factors are involved in the phenotypic expression of cognitive functions (Plomin, 2011). However, the mechanisms by which genes and exposure to environmental influences may contribute to the observed variability are not yet clear. The study of the origins of inter-individual differences in cognition is strongly associated with the ontogenic development of the human brain (Tau, 2010). As a consequence, cognitive alterations are considered a central trait in those mental disorders where neurodevelopmental alterations are assumed to exist, such as schizophrenia. This disease, which affects around 1% of the world’s population, is one of the main causes of years lost due to disability (WHO, 2004), while cognitive alterations in these patients explain about 20%-60% of the variance in measures of outcome (Green, 2004). The aetiological model of neurodevelopment in schizophrenia proposes that this disease might be the expression of neurobiological compromise that could begin early in the lifespan, even before the onset of the clinical symptoms (van Os, 2009). However, and despite the scientific efforts invested in the elucidation of its aetiological underpinnings, the heterogeneous presentation of the disease has prevented a deeper comprehension of these mechanisms. Are all cognitive domains heritable? Are there long-term consequences on cognition for the early exposure to environmental impact? What is the association between genetic variability and cognitive vulnerability? Can we identify specific neurobiological pathways in the expression of the cognitive alterations of patients with schizophrenia? These questions are explored in the present thesis through the analyses of twins- and family-based samples, which constitute powerful designs to study the effects of genetic and environmental variability on human cognition. In the six chapters of results that are the body of this thesis, complex models are proposed that aim at representing the mechanisms involved in the origin of cognitive variability at the population level. The findings included indicate that this variability could be the result of the relative contribution of genetic determination and environmental modelling, which could vary in different cognitive functions following ontogenic mechanisms of neurodevelopment. Specifically, results are reported on the influences of childhood maltreatment and socioeconomic status as environmental stressors, as well as Val158Met functional polymorphism of COMT gene as a genetic factor. The aetiological implications of the study of these processes are extended to the field of mental disorders, as the results may indicate that the cognitive variability present among patients with schizophrenia could support a model of developmental compromise in this disease. Accordingly, the effects of genetic and environmental influences on behaviour may underlie the heterogeneous expression of this highly disabling mental disorder. To sum up, the phenotypic diversity of schizophrenia and human cognition, far from representing an obstacle, lays the foundations for complex models of these traits that may feed an increasing understanding of their aetiology (Belsky, 2011). These findings highlight the putative role of neurobiological liability traits in crucial aspects of clinical practice. Risk factors might be identified that could be included as potential guidelines in the assessment and management of need-adapted treatments (Leiftker, 2009). Moreover, liability traits might operate as markers in preventive interventions for targeting individuals at risk of developing particular forms of the disease (Keshavan, 2011). / El constructo general de cognición humana involucra una serie de procesos mentales por medio de los cuales los individuos perciben, interpretan y, en consecuencia, actúan sobre la realidad que los rodea y sobre sus pares (Sternberg y Mio, 2009). En los últimos años, el reconocimiento de la diversidad humana y la variabilidad de los rasgos psicológicos entre los individuos ha promovido preguntas acerca de las diferencias inter-individuales que hacen a cada sujeto único en términos de cognición (Baddeley, 2003; Botvinick, 2008). En particular, los estudios de genética cuantitativa demuestran que tanto la variabilidad genética como los factores ambientales podrían estar involucrados en la expresión fenotípica de las funciones cognitivas (Plomin, 2011). Sin embargo, aún no son claros los mecanismos específicos por medio de los cuales los genes y el ambiente contribuyen a esta variabilidad. Las alteraciones cognitivas son un rasgo central en enfermedades mentales donde se presume que existen alteraciones del neurodesarrollo, como lo es la esquizofrenia. El modelo etiológico del neurodesarrollo de la esquizofrenia propone que esta enfermedad se expresaría como consecuencia de alteraciones neurobiológicas que iniciarían en una época temprana de la vida, incluso antes del desencadenamiento de los síntomas clínicos (van Os, 2009). No obstante, la presentación heterogénea de la enfermedad ha dificultado una comprensión más clara de los mecanismos involucrados en su manifestación. ¿Son todas las funciones cognitivas igualmente heredables? ¿Tienen los factores ambientales tempranos consecuencias a largo plazo sobre la cognición? ¿Cuál es la relación entre variabilidad genética y vulnerabilidad cognitiva? ¿Existen vías neurobiológicas específicas para la manifestación de las alteraciones cognitivas en pacientes con esquizofrenia? Estas preguntas se exploran en la presente tesis a partir de análisis basados en muestras de gemelos y en grupos familiares, que constituyen una manera metodológicamente potente de estudiar los efectos de la variabilidad genética y ambiental sobre la cognición humana. En este sentido, la diversidad fenotípica de la esquizofrenia y la cognición humana, lejos de representar un obstáculo para la investigación de su etiología, sienta las bases de modelos complejos que podrían fomentar una comprensión cada vez más completa de los mecanismos de vulnerabilidad y resiliencia posiblemente involucrados en su origen (Belsky, 2011).

La esquizofrenia está considerada un síndrome clínico heterogéneo con una etiopatogenia de origen multifactorial, en el que se incluyen factores ambientales, caracteriales y genéticos. A pesar de que más del 50% de la variabilidad de la enfermedad se puede deber a uno o varios factores genéticos, sólo un número limitado de variantes de riesgo genético y con un efecto muy débil han podido ser identificados. Muchos de ellos no han podido reproducirse tanto por la diversidad de las muestras y poblaciones estudiadas como por su asociación a diversas enfermedades mentales. Parte de esta heterogeneidad ha intentado ser solventada mediante el uso de endofenotipos o fenotipos intermedios y marcadores biológicos, usados como marcadores de vulnerabilidad genética. El gen de la Catecol-O-Metil Transferasa (COMT), que codifica un enzima catabolizador de dopamina en el córtex prefrontal ha sido estudiado como uno de los genes candidatos más prometedores en el estudio de la etiopatogenia de la esquizofrenia, especialmente el polimorfismo rs4680 (COMT Val158Met). La posibilidad de asociar alteraciones en la regulación dopaminérgica prefrontal se encontraría refrendada por la hipótesis dopaminérgica revisada, según la cual, en la esquizofrenia existiría un desequilibrio dopaminérgico, con un incremento en la función dopaminérgica subcortical D2 y un déficit de estimulación D1 cortical. El polimorfismo COMT Val158Met no ha podido confirmar su asociación con esquizofrenia, existiendo en todo caso un riesgo muy débil asociado al alelo hiperfuncionante Val158. El estudio de endofenotipos y marcadores biológicos ha sugerido la asociación del polimorfismo con alteraciones cognitivas, neurofisiológicas, neuroanatómicas y a fenotipos clínicos como agresividad, suicidio, síntomas psicóticos, edad de inicio y respuesta clínica, encontrándose resultados heterogéneos, así como la existencia de una modulación del riesgo de asociación por el consumo de cannabis. Gran parte de la heterogeneidad puede explicarse por problemas metodológicos, relacionados con la validez y representatividad de las muestras, que podrían solventarse con la recogida sistemática de variables en muestras epidemiológicas en fases iniciales de la enfermedad. Partiendo de la hipótesis de la existencia de una alteración dopaminérgica prefrontal en la esquizofenia, el alelo Val158 del gen COMT estaría asociado a una expresión de síntomas psicóticos más graves, especialmente los negativos y a factores de mal pronóstico. Igualmente el consumo de cannabis podría modular este riesgo, incrementando el riesgo o contrarrestando los factores protectores. El objetivo principal fue estudiar la asociación de la presentación clínica y evolución a las seis semanas de tratamiento antipsicótico de pacientes con un primer episodio de psicosis y las variantes del polimorfismo COMT Val158Met así como su interacción con el consumo de cánnabis premórbido. Los objetivos secundarios fueron estudiar la incidencia de esquizofrenia y validar la representatividad de la muestra, analizar la relación entre el polimorfismo Val158Met y sintomatología clínica, edad de inicio, respuesta al tratamiento y estimar la presencia de interacciones gen-ambiente con el consumo de cánnabis premórbido. Para ello, se reclutaron 174 pacientes consecutivos con un primer episodio de psicosis de esquizofrenia, trastorno esquizofreniforme, trastorno esquizoafectivo, trastorno psicótico breve o trastorno psicótico no especificado, incluidos dentro del programa PAFIP, diseñado para la detección y tratamiento de los casos incidentes en la comunidad de Cantabria de Febrero 2001 a Febrero 2005. Los pacientes fueron evaluados con una entrevista semiestructurada, las escalas SANS, SAPS, HDRS, CDS, YMRS y la entrevista SCID-I. Fueron seguidos durante las primeras seis semanas de tratamiento antipsicótico de asignación aleatoria (olanzapina, risperidona o haloperidol). El genotipo del polimorfismo rs4680 se determinó en muestras de sangre venosa. Un primer estudio mostró una incidencia tratada de 1.38/10000 y la asociación de esta incidencia a factores de riesgo como edad menor de 25 años, sexo masculino, estado marital soltero, desempleo nivel educativo primario, ambiente urbano y consumo de cannabis. Un segundo estudio encontró una asociación del alelo Val158 con sintomatología negativa al inicio y edad de inicio temprana, diagnóstico de esquizofrenia y duración de psicosis sin tratar prolongada en mujeres. En un tercer estudio se mostró la asociación del consumo de cánnabis premórbido con edad de inicio más temprana y una interacción entre consumo de cannabis y el genotipo, de modo que el consumo de cannabis contrarresta el efecto protector del alelo 158 Met. Finalmente, en un cuarto estudio se confirmó la persistencia de la asociación del genotipo Val158Met con mayor sintomatología negativa tras seis semanas de tratamiento, no encontrando diferencias en cuanto a la respuesta clínica. Los resultados muestran que el polimorfismo COMT Val158Met pueden estar asociados a una edad de inicio más temprana y una mayor gravedad de síntomas negativos. Del mismo modo, el consumo de cánnabis premórbido se asocia a una menor edad de inicio y se encuentra un patrón de interacción con el polimorfismo, eliminando los efectos protectores del alelo Met158. Los hallazgos sugieren la importancia del polimorfismo COMT Val158Met y del consumo de cannabis en la etiopatogenia de la esquizofrenia, que podría explicarse por la disminución de trasmisión dopaminérgica prefrontal. / The schizophrenia is considered a heterogeneous syndrome which has multifactorial causes, including environmental, characterial and genetic factors. Despite the fact that 50% of the variability of the illness is explained by genetic factors, only a limited number of genetic variants have been identified as weak risk factors. Most of them have not been replicated because of the heterogeneity of the studied samples and the association with other mental illnesses. This variability has been tried to be solved by the use of endophenotypes and biological markers, as indicators of genetic vulnerability. Catechol-O-Methyltransferase gene, that codifies a dopamine degradation enzyme active in prefrontal cortex, has been studied as one of the most promising candidates in the etiopathogenesis of schizophrenia, particularly the rs4860 polymorphism (Val158Met). The possible association with an altered prefrontal dopaminergic transmission would be supported by the revised dopaminergic theory. Following this theory, there is a dopaminergic disequilibrium in schizophrenia, with an increase in subcortical D2 dopaminergic transmission and a deficit in D1 cortical stimulation. COMT Val158Met polymorphism has not consistently associated with schizophrenia. The study of endophenotypes and biological markers has suggested associations with cognitive deficits, neurophysiologic and neuroanatomic markers and with clinical phenotypes, such as aggressiveness, suicide, psychotic symptoms, age of onset and clinical response. It also has been reported an interaction with cannabis in the modulation of the risk of psychosis. This heterogeneity could be explained by methodological biases, related to the validity and representativeness of the studied samples and may be solved with the systematic study of epidemiological samples of patients in the initial phases of psychosis. Following the hypothesis of the existence of an altered prefrontal dopaminergic transmission, the Val158 allele in the COMT gene would be associated with more severe psychotic symptoms, particularly negative symptoms and with poor prognostic factors. Likewise, the premorbid use of cannabis could modulate this risk, increasing the risk or counteract the protective factors. The main objective was to study the association between the clinical onset and evolution in the first 6 weeks of treatment and the COMT Val158Met polymorphism as well as the interaction with premorbid cannabis use. The secondary objectives were to study the incidence of schizophrenia and validate the representativeness of the sample, to analyse the relation between the Val158Met polymorphism and clinical symptoms, age of onset, clinical response to treatment and to estimate the presence of gen-environment interactions with the premorbid cannabis use. 174 consecutive first episode psychosis patients with a diagnosis of schizophrenia, schizoaffective disorder, schizophreniform disorder, brief psychotic disorder or psychosis non-otherwise specified were included in the PAFIP program. The program was designed for the detection and treatment of all cases in the region of Cantabria, form February 2001 to February 2005. The patients were assessed with a semi-structured interview, SANS, SAPS, HDRS, CDS, YMRS scales and the SCID-I interview. They were followed up to 6 weeks and treated with a randomly assigned antipsychotic (olanzapine, risperidone or haloperidol). Rs4680 polymorphism was assessed in peripheric blood samples. A first study showed a treated incidence of 1.38/10000 and the association with several risk factors such as age under 25 years, male gender, single marital status, unemployment, primary educational level, urban environment and cannabis use. A second study found an association between the Val158 allele and negative symptoms severity at onset, early age of onset, schizophrenia diagnosis and longer duration of untreated psychosis in females. A third study showed an association between premorbid cannabis use and early age of onset and an interaction between cannabis use and genotype, indicating that the cannabis use counter act the protective effect of the Met158Met allele in age of onset. Finally, in a fourth study the association between the Val158 allele and negative symptoms was confirmed after 6 weeks of treatment, although no relation was found with clinical response. The results showed that the COMT Val158Met polymorphism could be associated with an earlier age of onset and a higher severity of negative symptoms. Likewise, the premorbid use of cannabis was associated with an earlier age of onset and there was found a gene-environmental interaction, deleting the protective effect of the Met158 Allele. These findings suggest the importance of COMT Val158Met polymorphism and premorbid cannabis use in the etiopathogenesis of the schizophrenia that could be explained by a decrease in the prefrontal dopaminergic transmission.

FUNDAMENTO: análisis de la aplicación de un ciclo de garantía de calidad sobre las tasas de infección nosocomial (IN) en una UCI polivalente de nivel II. MÉTODO: Estudio prospectivo de cohortes, de dos años de duración, sobre 568 pacientes; Grupo A (n=281), observacional y Grupo B (n=287), en el que se aplicaron medidas de mejora (administración de sucralfato, correcta profilaxis antibiótica quirúrgica y medidas estrictas de asepsia) Se comparan las tasas de IN asociada a ventilación mecánica (NAVM), sonda uretral, catéter venoso central e infección de herida quirúrgica en ambos grupos, así como la estancia y mortalidad intra-UCI. RESULTADOS Tras la aplicación del ciclo de mejora de calidad mediante el cumplimiento de criterios de calidad, obtuvimos una reducción significativa de las tasas de incidencia de todas las infecciones controladas. No apreciamos diferencias en la mortalidad global intra-UCI entre ambos grupos, aunque sí en los que desarrollaron una IN. Los pacientes con NAVM, mostraron una reducción no significativa de la mortalidad. El subgrupo de pacientes que recibió sucralfato presentó una disminución de la frecuencia de IN y mortalidad relacionada. Sin embargo, el grado de incumplimientos del protocolo de mejora se mostró elevado (diagrama de Pareto). CONCLUSIONES: La instauración de un sistema de vigilancia y la aplicación de medidas de mejora han logrado reducir tanto la incidencia como la mortalidad de la IN, no así la mortalidad global intra-UCI. / BACKGROUND: To analyze the effects of implementation of a quality assurance cycle on rates of nosocomial infection (NI) in a level II intensive care unit (ICU.) METHOD: Prospective cohort study of two years on 568 patients divided in Group A (n = 281, cohort observational control group) and Group B (n = 287; experimental cohort group), which were implemented improvement measures (administration of oral sucralfate, surgical prophylaxis and aseptic measures). We compare the rates of follow aspects: ventilator-associated pneumonia (VAP), urethral catheter, central venous catheter and surgical wound infections, length and ICU mortality in both groups. RESULTS: After the implementation of quality improvement cycle by meeting quality criteria, we obtained a significant reduction in incidence rates of all infections under control. We found no differences in overall mortality ICU between the two groups, except in those who developed one NI. Patients with VAP showed a non significant reduction in mortality. The subgroup of patients receiving sucralfate showed a decrease in the frequency of NI and related mortality. However, the degree of improvement protocol violations was high (analyzed by Diagram’ s Pareto). CONCLUSIONS: The establishment of a surveillance system and implementation of improvement measures have reduced both the incidence and mortality of NI, but not the overall ICU mortality.

[ES] Actualmente existe una clara concienciación de la población por la sostenibilidad, el cuidado del medio ambiente y el bienestar animal. Pero, además los consumidores exigen alimentos seguros lo que implica a toda la cadena productiva empezando por la producción primaria. Un adecuado control de las enfermedades transmisibles a este nivel es uno de los pilares fundamentales de la seguridad alimentaria junto con el control en el momento del sacrificio, procesado y distribución. En esta tesis se plantea la utilización de herramientas matemáticas que permitan optimizar el uso de las medidas de bioseguridad, de implantación general en granjas de aves, como son la vacunación, la limpieza y desinfección, y la detección y eliminación de animales infectados. Esto con la fi nalidad de lograr una producción libre de infección y por lo tanto evitar el sacrificio temprano de los animales. De esta forma, se puede contribuir a la sostenibilidad de las granjas. Además, de garantizar la inocuidad de los alimentos a nivel de la producción primaria. Así se ha estudiado el comportamiento de un modelo matemático estructurado que incorpora la contaminación del medio ambiente como un modo indirecto de transmisión de la enfermedad, centrándose en el análisis de un brote de Salmonella en una granja de pollos. Las variables consideradas han sido: individuos susceptibles e infectados y la cantidad de bacterias acumuladas en el recinto (sistema (SIB), y se considera la reposición de los individuos muertos de forma que el tamaño de la población es el mismo en cualquier etapa. El sistema se considera dinámico y no lineal, en tiempo discreto y por ello su modelización se basa en ecuaciones en diferencias. Se ha analizado el comportamiento del sistema alrededor de los puntos de equilibrio a) libre de enfermedad y b) endémico. Tras el análisis del proceso se ha obtenido el número reproductivo básico R0. Este número indica el comportamiento de la enfermedad, ya que si R0 es menor que la unidad, la enfermedad tiende a desaparecer pero en caso contrario la enfermedad permanece endémica o puede llegar a crecer. El resultado obtenido del modelo indica que R0 es menor que uno, si y sólo si, la población se mantiene por debajo de cierto valor umbral, lo que permite tener la enfermedad controlada hacia su desaparición. También, se han estudiado tres modelos para conseguir redirigir la evolución de la enfermedad hacia su desaparición considerando las siguientes medidas: a) vacunación, b) limpieza y desinfección periódica y c) análisis y eliminación periódica de individuos infectados. Los objetivos a alcanzar con el modelo propuesto fueron que la vacunación redujese la incidencia de la enfermedad entre los sujetos susceptibles y determinar su impacto sobre la incidencia. Respecto a la desinfección del recinto y la eliminación de infectados, el objetivo ha sido construir, en cada caso, un nuevo sistema dinámico con coefi cientes periódicos que representase matemáticamente la estrategia de acción periódica elegida. La fi nalidad ha sido optimizar el número de etapas que se puede estar sin actuar sobre el proceso y manteniéndose este estable, es decir con el número reproductivo básico menor que la unidad. Y, por último, se han comparado ambas estrategias, en base a sus periodos máximos. Los resultados obtenidos indican que, respecto a la efectividad de la vacunación, el nuevo número reproductivo básico es función de la tasa de vacunación y de la tasa de efectividad de la vacuna. Si el proceso transcurre con un número reproductivo básico muy alto se requiere vacunar a un mayor número de individuos. Además, cuanto más efectiva sea la vacuna la tasa de vacunación se puede reducir. Para el modelo de impacto la vacunación, se ha indicado que la tasa de vacunación en los programas de vacunación se reduce si el impacto de ésta es positivo reduciendo la tasa de contagios entre los vacunados respecto a la de los susceptibles. / [CA] Actualment existeix una clara conscienciacio de la poblacio per la sostenibilitat, la cura del medi ambient i el benestar animal. Pero, a mes els consumidors exigeixen aliments segurs el que implica a tota la cadena productiva comencant per la produccio primaria. Un adequat control de les malalties transmissibles a aquest nivell es un dels pilars fonamentals de la seguretat alimentaria juntament amb el control en el moment del sacri ci, processament i distribucio. En aquesta tesi es planteja la utilitzacio d'eines matematiques que permeten optimitzar l'us de les mesures de bioseguretat, d'implantacio general en granges d'ocells, com son la vacunacio, la neteja i desinfeccio, i la deteccio i eliminaci o d'animals infectats. Aixo amb la nalitat d'aconseguir una produccio lliure d'infeccio i per tant evitar el sacri ci primerenc dels animals. D'aquesta manera, es pot contribuir a la sostenibilitat de les granges. A mes, de garantir la innocu tat dels aliments a nivell de la produccio primaria. Aix, s'ha estudiat el comportament d'un model matematic estructurat que incorpora la contaminacio del medi ambient com una manera indirecta de transmissio de la malaltia, centrant-se en l'analisi d'un brot de Salmonella en una granja de pollastres. Les variables considerades han sigut: individus susceptibles i infectats i la quantitat de bacteris acumulats en el recinte (sistema SIB), i, a mes, es considera reposicio dels individus morts de manera que la grandaria de la poblacio es el mateix en qualsevol etapa. El sistema es considera dinamic i no lineal, en temps discret i per aixo la seua modelitzacio es basa en equacions en diferencies. S'ha analitzat el comportament del sistema al voltant dels punts d'equilibri a) lliure de malaltia i b) endemic. Despres de l'analisi del proces s'ha obtingut el numero reproductiu basic R0. Aquest numero indica el comportament de la malaltia, ja ix que si R0. es menor que la unitat, la malaltia tendeix a desapareixer pero en cas contrari la malaltia roman endemica o pot arribar a creixer. El resultat obtingut del model indica que R0. es menor que un, si i nomes si, la poblacio es mante per davall d'un cert valor llindar, la qual cosa permet tindre la malaltia controlada cap a la seua desaparicio. Tambe, s'han estudiat tres models per a aconseguir redirigir l'evolucio de la malaltia cap a la seua desaparicio considerant les seg uents mesures: a) vacunacio, b) neteja i desinfeccio periodica i c) analisi i eliminacio periodica d'individus infectats. Els objectius a aconseguir amb el model proposat van ser que la vacunacio redu ra la incidencia de la malaltia entre els subjectes susceptibles i determinar el seu impacte sobre la incidencia. Respecte a la desinfeccio del recinte i l'eliminacio d'infectats, l'objectiu ha sigut construir, en cada cas, un nou sistema dinamic amb coe cients periodics que representara matematicament l'estrategia d'accio periodica triada. La nalitat ha sigut optimitzar el nombre d'etapes que es pot estar sense actuar sobre el proces i mantenint-se aquest estable, es a dir amb el numero reproductiu basic menor que la unitat. I, nalment, s'han comparat totes dues estrategies, sobre la base dels seus perodes maxims. Els resultats obtinguts indiquen que, respecte a l'efectivitat de la vacunacio, el nou numero reproductiu basic es funcio de la taxa de vacunacio i de la taxa d'efectivitat de la vacuna. Si el proces transcorre amb un numero reproductiu basic molt alt es requereix vacunar a un major nombre d'individus. A mes, com mes efectiva siga la vacuna la taxa de vacunacio es pot reduir. Per al model d'impacte la vacunacio, s'ha indicat que la taxa de vacunacio en els programes de vacunacio es redueix si l'impacte d'aquesta es positiu reduint la taxa de contagis entre els vacunats respecte a la dels susceptibles. / [EN] There is currently a clear awareness of the population for sustainability, care for the environment and animal welfare. But in addition, consumers demand safe food, which involves the entire production chain, starting with primary production. Adequate control of communicable diseases at this level is one of the fundamental pillars of food security along with control at the time of slaughter, processing and distribution. This thesis proposes the use of mathematical tools to optimize the use of biosafety measures, general implementation in bird farms, such as vaccination, cleaning and disinfection, and the detection and elimination of infected animals. This in order to achieve an infection free production and therefore avoid early slaughter of animals. In this way, it can contribute to the sustainability of farms. In addition, to ensure food safety at the level of primary production. Thus, the behavior of a structured mathematical model that incorporates environmental pollution as an indirect mode of disease transmission has been studied, focusing on the analysis of a Salmonella outbreak on a farm. chickens. The variables considered were susceptible and infected individuals and the amount of bacteria accumulated in the enclosure (SIB system), and, in addition, replacement of dead individuals is considered so that the size of the population is the same at any stage. The system is considered dynamic and nonlinear, in discrete time and therefore its modeling is based on equations in dierences. The behavior of the system around the equilibrium points a) free of disease and b) endemic has been analyzed. After the analysis of the process the basic reproductive number R0. was obtained. This number indicates the behavior of the disease, as if R0 is less than unity, the disease tends to disappear but otherwise the disease remains xiii endemic or may grow. The result obtained from the model indicates that R0 is less than one, if and only if, the population remains below a certain threshold value, which allows to have the disease controlled towards its disappearance. Also, three models have been studied to redirect the evolution of the disease towards its disappearance considering the following measures: a) vaccination, b) periodic cleaning and disinfection and c) periodic analysis and elimination of infected individuals. The objectives to be achieved with the proposed model were that vaccination would reduce the incidence of the disease among susceptible subjects and determine its impact on the incidence. Regarding the disinfection of the enclosure and the elimination of infected, the aim has been to build, in each case, a new dynamic system with periodic coecients that will mathematically represent the chosen periodic action strategy. The aim has been to optimize the number of stages that can be left without acting on the process and keeping it stable, ie with the basic reproductive number less than the unit. And nally, both strategies have been compared, based on their maximum periods. The results obtained indicate that, with respect to the eectiveness of vaccination, the new basic reproductive number is a function of the vaccination rate and the vaccine eectiveness rate. If the process proceeds with a very high basic reproductive number it is required to vaccinate a larger number of individuals. In addition, the more eective the vaccine, the lower the vaccination rate. For the vaccination impact model, it has been indicated that the vaccination rate in vaccination programs is reduced if the impact of this is positive by reducing the rate of transmission among vaccinated compared to those susceptible. / Poveda Giner, JJ. (2022). Análisis de procesos epidemiológicos mediante modelos matemáticos: aplicación a la seguridad alimentaria [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/182456

Tesis por compendio / [ES] Los viroides son los patógenos con replicación autónoma más simples y sólo se han encontrado de forma natural infectando plantas superiores. Desde que se descubrieron en los años setenta, se ha adquirido un conocimiento considerable sobre su naturaleza y mecanismos de replicación en las plantas huésped. Sin embargo, aún quedan por descubrir muchos aspectos de la biología de los viroides. Por lo tanto, un conocimiento más profundo de la naturaleza y el modo de acción de los viroides han sido los objetivos principales que engloban esta tesis. Para ello, es esencial contar con procedimientos sencillos y eficientes para la obtención de clones de ADNc infecciosos. Se desarrolló un nuevo método eficiente para construir clones de viroides infecciosos y se probó con un viroide de cada familia: El viroide latente de la berenjena (ELVd, Avsunviroidae) y el viroide del lúpulo (HSVd, Pospiviroidae). Esta aproximación se basó en enzimas de restricción de tipo IIS que cortan fuera del sitio de reconocimiento y supone un procedimiento universal para obtener clones infecciosos de un viroide independientemente de su secuencia, con una alta eficiencia. A pesar de que los viroides han sido considerados como ARN no codificantes desde su descubrimiento, nuestro análisis computacional predijo pequeños marcos de lectura abiertos en cada uno de los genomas de HSVd y ELVd. No se encontraron similitudes significativas con las proteínas de la base de datos de plantas superiores, pero algunos de estos péptidos predichos estaban altamente conservados entre todas las variantes de HSVd y ELVd. Curiosamente, la fusión de estas secuencias conservadas con una proteína fluorescente reveló una localización subcelular específica en el correspondiente orgánulo donde tiene lugar la replicación/acumulación para cada viroide: nucleolo y cloroplasto para HSVd y ELVd, respectivamente. Las mutaciones que truncan el dominio nucleolar de HSVd fueron perjudiciales para el viroide, mientras que el truncamiento de cualquiera de los dos ORF de ELVd que contiene una señal de localización al cloroplasto también disminuyó (pero en menor medida) la eficiencia biológica del viroide, tal vez debido a la redundancia funcional. Se encontraron formas circulares de los ARN de HSVd y ELVd en fracciones polisómicas, lo que revela su interacción física con la maquinaria de traducción de la célula vegetal. En conjunto, estas observaciones experimentales indican que no se puede descartar la capacidad de codificación de los viroides, aunque la prueba definitiva (la detección de los péptidos codificados por los circRNAs) es un reto tecnológico que deberá abordarse en futuras líneas de investigación. Finalmente, para estudiar qué cambios se producen en el huésped durante la infección con un viroide sintomático, se realizó un análisis integrador de las alteraciones genómicas de plantas de pepino infectadas con HSVd. Se integraron los transcriptomas, el sRNAnomas y el metilomas para determinar la respuesta temporal a la infección por el viroide. Nuestros resultados apoyan que el HSVd promueve el rediseño de las vías reguladoras del pepino afectando predominantemente a capas reguladoras específicas en diferentes fases de la infección. La respuesta inicial se caracterizó por una reconfiguración del transcriptoma del hospedador mediante el uso diferencial de exones, seguido de una predominante regulación a la baja de la actividad transcripcional modulada por los cambios epigenéticos del hospedador asociados a la infección y caracterizada por un aumento de la hipermetilación. Las alteraciones en el metabolismo de los ARN pequeños y microARNs del huésped fueron marginales y se produjeron principalmente en la fase tardía. En general, estos datos constituyen el primer mapa exhaustivo de las respuestas de la planta a la infección de un viroide. / [CA] Els viroids són els patògenes més simples amb replicació autònoma i només s'han identificat de forma natural infectant a plantes superiors. Des que es descobriren als anys setanta, s'ha adquirit un coneixement considerable sobre la seua natura i els mecanismes de replicació en plantes hoste. No obstant, encara queden per descobrir molts aspectes de la biologia dels viroids. Per tant, un coneixement més profund de la natura i el mode d'acció dels viroids han sigut els objectius principals que engloben aquesta tesi. Per a això, és essencial la disponibilitat de procediments senzills i eficients per a l'obtenció de clones infecciosos. Es va desenvolupar un nou mètode eficient per a construir clones infecciosos y es fa provar amb un viroid de cada família: el viroide latent de la albergínia (ELVd, Avsunviroidae) y el viroid del llúpol (HSVd, Pospiviroidae). Aquesta aproximació es basà en enzims de restricció de tipus IIS que tallen fora del lloc de reconeixement i suposa un procediment universal per obtenir clones infecciosos de un viroid independentment de la seua seqüencia amb una elevada eficiència. Tot i que els viroids s'han considerat com ARNs no codificants des del seu descobriment, el nostre anàlisi computacional va predir xicotets ORF als genomes de HSVd y ELVd. No es trobaren similituds significatives amb proteïnes depositades a les bases de dades, però alguns d'aquest pèptids estaven altament conservats a les variants de HSVd y ELVd. Curiosament, la fusió d'aquestes seqüencies conservades amb una proteïna fluorescent revelà una localització subcel·lular especifica al orgànul on te lloc la replicació/acumulació de cada viroid: nuclèol i cloroplast per a HSVd i ELVd, respectivament. Les mutacions que trunquen el domini nucleolar de HSVd foren perjudicials per al viroid, mentre que el truncament de qualsevol de les dos ORF de ELVd que contenen una senyal de localització al cloroplast també va disminuir (però en menor mesura) l'eficiència biològica del viroid, el que pot ser degut a una redundància funcional. Es detectaren formes d'ARN circular de HSVd i ELVd a les fraccions polisòmiques, el que revela la seua interacció física amb la maquinaria de traducció cel·lular. En conjunt, aquestes observacions experimentals indiquen que no es pot descartar la capacitat codificants dels viroids, encara que la evidencia definitiva (la detecció del pèptids codificats per ARN circulars) es un repte tecnològic que s'haurà d'adreçar en línies d'investigació futures. Finalment, per tal d'estudiar que canvis es produeixen a l'hoste durant la infecció amb un viroid simptomàtic, es va realitzar un anàlisi integrador de les alteracions genòmiques de les plantes de cogombre infectades amb HSVd. S'integraren els transcriptomes, sARNomes i metilomes per determinar la resposta temporal a la infecció per viroid. Els resultats obtinguts suporten que HSVd promou un redisseny de les vies reguladores de cogombre afectant predominantment a nivells reguladors específics a les diferents etapes de la infecció. La resposta inicial es caracteritzà per una reconfiguració del transcriptoma de l'hoste mitjançant l'ús diferencial d'exons, seguit d'una repressió transcripticional modulada per canvis epigenètics de l'hoste caracteritzats per una major hipermetilació. Les alteracions al metabolisme de ARN xicotets i microARNs de l'hoste van ser marginals i es produïren principalment al final de la infecció. En general, aquestes dades constitueixen el primer mapa exhaustiu de les respostes de la planta a la infecció per un viroid. / [EN] Viroids are the simplest pathogens with autonomous replication and have only been found naturally infecting higher plants. Since viroids were discovered in the seventies, we have gained considerable knowledge about their nature and replication mechanisms in host plants. However, many aspects of viroid biology are yet to be discovered. Therefore, a deeper understanding of the nature and mode of action of viroids have been the encompassing main goals of this thesis. For this purpose, simple and efficient procedures for obtaining infectious cDNA clones are essential. A new efficient method for constructing infectious viroid clones was developed and tested with one viroid of each family: eggplant latent viroid (ELVd, Avsunviroidae) and hop stunt viroid (HSVd, Pospiviroidae). This procedure was based on type IIS restrictions enzymes that cut outside of the recognition site and supposes a universal procedure for obtaining infectious clones of a viroid independently of its sequence, with a high efficiency. Despite viroids have been considered as plant-pathogenic non-coding RNAs since their discovery, our computational analysis predicted small open reading frames in each of the HSVd and ELVd genomes. No significant similarities with proteins in the database of higher plants were found, but some of these predicted peptides were highly conserved among all HSVd and ELVd variants. Interestingly, the fusion of these conserved sequences to a fluorescent protein revealed a specific subcellular localization in the corresponding organelle where replication/accumulation takes place for each viroid: nucleolus and chloroplast for HSVd and ELVd, respectively. Mutations that truncate the nucleolar domain of HSVd were detrimental for the viroid while truncating any of the two ELVd ORF that contains a chloroplast transit signal also diminished (but to a lesser extent) viroid biological efficiency, maybe because of functional redundancy. Circular forms of both, HSVd and ELVd RNAs were found in polysome fractions, revealing their physical interaction with the translational machinery of the plant cell. Altogether, these experimental observations indicate that the coding capacity of viroids cannot be ruled out, although the definitive evidence (detection of the circRNA-encoded peptides) is a technological challenge to be addressed in future research lines. Finally, to study the host changes that are produced during a symptomatic viroid infection, an integrative analysis of the timing and intensity of the genome-wide alterations in cucumber plants infected with HSVd was performed. Differential host transcriptome, sRNAnome and methylome were integrated to determine the temporal response to viroid-infection. Our results support that HSVd promotes the redesign of the cucumber regulatory-pathways predominantly affecting specific regulatory layers at different infection-phases. The initial response was characterized by a reconfiguration of the host-transcriptome by differential exon usage, followed by a predominant down-regulation of the transcriptional activity modulated by the host epigenetic changes associated to infection and characterized by increased hypermethylation. The alterations in host sRNA and microRNA metabolism were marginal and mainly occurred at the late stage. Overall, these data constitute the first comprehensive map of the plant responses to a viroid infection. / La Conselleria d’Educació, Investigació, Cultura i Esports (Generalitat Valenciana) y el Fondo Social Europeo (FSECV 2014-2020) han cofinanciado la contratación del doctorando como personal investigador de carácter predoctoral (ACIF/2017/114) y unas estancias predoctorales fuera de la Comunitat Valenciana (BEFPI/2020). La realización de esta tesis doctoral también se ha realizado en el marco de dos proyectos de investigación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, con cofinanciación de fondos FEDER [BIO2017-88321-R y AGL2016-79825-R] . / Márquez Molins, J. (2022). Novel Insights of Viroid Biology and Host Responses to Their Infection [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/183479 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales / Compendio

Tesis por compendio / [ES] En la actualidad, la avicultura es un pilar económico para diversos países a nivel mundial y sus productos, una pieza clave en la alimentación de muchos consumidores. El constante crecimiento de la industria y una mayor exigencia del consumidor en seguridad y calidad del producto ha llevado al sector avícola a enfrentarse a importantes retos. Desde el punto de vista de salud pública, encontramos la transmisión a través de los alimentos de origen avícola de varios patógenos zoonóticos causantes de infección gastrointestinal en humanos y la emergencia de microorganismos resistentes a antibióticos. El primer objetivo de esta Tesis Doctoral fue investigar la dinámica de las resistencias de Salmonella spp. en 3 orientaciones productivas (pollos, pavos y gallinas ponedoras) y evaluar los patrones de multiresistencia a los antibióticos utilizados actualmente en medicina veterinaria y terapia humana. Los resultados del estudio sugirieron que la reducción en el uso de antibióticos comienza a verse reflejada en la reducción del número de multirresistencias encontradas en las aves, mostrando una tendencia decreciente en las resistencias, especialmente en ponedoras desde que se implementaron los planes de reducción, junto a las mejores prácticas de bioseguridad de los avicultores. Sin embargo, el nivel de resistencias detectado en otras orientaciones productivas sugiere la necesidad de seguir trabajando en la reducción del uso de antibióticos en las aves para lograr una disminución significativa en las resistencias. La aparición de los microorganismos resistentes y las restricciones de uso de antibióticos han llevado a la búsqueda de soluciones alternativas a los antimicrobianos, como los compuestos derivados de productos naturales para controlar las infecciones en avicultura. El segundo objetivo fue evaluar la interacción del compuesto natural alicina in vitro junto a 14 antibióticos frente a algunos de los serotipos más relevantes de Salmonella spp. Los resultados obtenidos sugirieron que este compuesto junto a la ciprofloxacina y la gentamicina presentaban un efecto sinérgico estadísticamente significativo con reducción de las resistencias. Así mismo, también se observó una reducción estadísticamente significativa en ciertos serotipos de Salmonella. Dada la importancia en salud pública de Campylobacter spp., se estableció un criterio de higiene de proceso ¿1000 UFC/g en matadero para la vigilancia de Campylobacter spp. en canales de pollos de engorde a nivel europeo. En este contexto, el tercer objetivo fue investigar la presencia de este microorganismo a nivel de campo y reportar nuevos datos cuantitativos mediante recuentos en heces procedentes de granjas de pollos en edades cercanas a sacrificio durante 12 meses. Este estudio demostró alta presencia de Campylobacter spp. en lotes de pollos cercanos a edad de sacrificio, aunque se requieren más estudios para verificar si posteriormente se traducen en recuentos altos a nivel de matadero. Por otro lado, se encontraron diferencias estadísticamente significativas en la presencia de Campylobacter spp. durante los diferentes meses del año (junio a diciembre) coincidiendo con las estaciones de verano y otoño. Desde el marco de la sanidad animal y por su impacto económico, el cuarto y quinto objetivo fueron conocer las prevalencias y seroprevalencias de 2 microorganismos aviares, M. synoviae y el virus de la Bronquitis Infecciosa Aviar en una localización geográfica concreta (Comunidad Valenciana). Con ello, se pretendió evaluar la situación epidemiológica actual y proporcionar información para la toma de decisiones en la instauración de programas de control y estrategias profilácticas. Los hallazgos en ambos estudios demostraron la presencia de estos dos microorganismos en el campo y resaltaron la utilidad de la vigilancia y monitoreo de rutina en las manadas de aves para controlar su presencia y la de sus serotipos emergentes, permitiendo así ajustar los planes de vacunación. / [CA] En l'actualitat, l'avicultura és un pilar econòmic per a diversos països a nivell mundial i els seus productes, una peça clau en l'alimentació de molts consumidors. El constant creixement de la indústria i una major exigència del consumidor en seguretat i qualitat del producte ha portat al sector avícola a enfrontar-se a importants reptes. Des del punt de vista de salut pública, trobem la transmissió a través dels aliments d'origen avícola de diversos patògens zoonòtics causants d'infecció gastrointestinal en humans i l'emergència de microorganismes resistents a antibiòtics. El primer objectiu d'aquesta Tesi Doctoral va ser investigar la dinàmica de les resistències de Salmonella spp. en 3 orientacions productives (pollastres, titots i gallines ponedores) i avaluar els patrons de multiresistència als antibiòtics utilitzats actualment en medicina veterinària i teràpia humana. Els resultats de l'estudi van suggerir que la reducció en l'ús d'antibiòtics comença a veure's reflectida en la reducció del nombre de multiresistències trobades en les aus, mostrant una tendència decreixent en les resistències, especialment en ponedores des que es van implementar els plans de reducció, al costat de les millors pràctiques de bioseguretat dels avicultors. No obstant això, el nivell de resistències detectat en altres orientacions productives suggereix la necessitat de continuar treballant en la reducció de l'ús d'antibiòtics en les aus per a aconseguir una disminució significativa en les resistències. L'aparició dels microorganismes resistents i les restriccions d'ús d'antibiòtics han portat a la cerca de solucions alternatives als antimicrobians, com els compostos derivats de productes naturals per a controlar les infeccions en avicultura. El segon objectiu va ser avaluar la interacció del compost natural alicina in vitro al costat de 14 antibiòtics enfront d'alguns dels serotips més rellevants de Salmonella spp. Els resultats obtinguts van suggerir que aquest compost al costat de la ciprofloxacina i la gentamicina presentaven un efecte sinèrgic estadísticament significatiu amb reducció de les resistències. Així mateix, també es va observar una reducció estadísticament significativa en uns certs serotips de Salmonella. Donada la importància en salut pública de Campylobacter spp., es va establir un criteri d'higiene de procés ¿1000 UFC/g en escorxador per a la vigilància de Campylobacter spp. en canals de pollastres d'engreixament a nivell europeu. En aquest context, el tercer objectiu va ser investigar la presència d'aquest microorganisme a nivell de camp i reportar noves dades quantitatives mitjançant recomptes en femta procedent de granges de pollastres en edats pròximes a sacrifici durant 12 mesos. Aquest estudi va demostrar alta presència de Campylobacter spp. en lots de pollastres pròxims a l¿edat de sacrifici, encara que es requereixen més estudis per a verificar si posteriorment es tradueixen en recomptes alts a nivell d'escorxador. D'altra banda, es van trobar diferències estadísticament significatives en la presència de Campylobacter spp. durant els diferents mesos de l'any (juny a desembre) coincidint amb les estacions d'estiu i tardor. Des del marc de la sanitat animal i pel seu impacte econòmic, el quart i cinqué objectiu van ser conéixer les prevalences i seroprevalences de 2 microorganismes aviaris, M. synoviae i el virus de la Bronquitis Infecciosa Aviària en una localització geogràfica concreta (Comunitat Valenciana). Es va pretendre avaluar la situació epidemiològica actual i proporcionar informació per a la presa de decisions en la instauració de programes de control i estratègies profilàctiques. Les troballes en tots dos estudis van demostrar la presència d'aquests dos microorganismes en el camp i van ressaltar la utilitat de la vigilància i monitoratge de rutina en els ramats d'aus per a controlar la seua presència i la dels seus serotips emergents, permetent així ajustar els plans de vacunació. / [EN] Nowadays, poultry industry is an economic key for many countries worldwide and poultry products are a basic piece in the diet of many consumers. The industry constant growth and the high consumer demands for safety and quality products has imposed new challenges to poultry sector from the point of view of both public and animal health. From food safety point of view, we find the transmission of several zoonotic pathogens through food of poultry origin that cause gastrointestinal infection in humans and the emergence of bacterial resistance to antibiotics. The first objective of this Doctoral Thesis was to investigate the resistance dynamics of Salmonella spp. in 3 productive orientations (broilers, turkeys and laying hens) and evaluate the patterns of multi-resistance to antibiotics currently used in veterinary medicine and human therapy. Results shown in the present study suggest that reduction in the use of antibiotics begins to be reflected in the reduction of the number of multiresistances, since the implementation of resistance reduction measures. However, the level of resistances found in this study suggests the necessity of continuing working on the limitation of the use of antimicrobials in poultry to achieve the reduction in resistances. The appearance of resistant microorganisms and the restrictions on the use of antibiotics have motivated to the research for alternative solutions to antimicrobials, such as compounds derived from natural products to control infections in poultry. The second objective was to evaluate the interaction in vitro between allicin and 14 antibiotics against some of the most relevant serotypes of Salmonella spp. The results obtained suggested that this compound, together with ciprofloxacin and gentamicin, had a statistically significant synergistic effect with a reduction in resistance. Likewise, a statistically significant reduction in certain Salmonella serotypes was also observed. Campylobacter spp. is the most important zoonotic bacteria in public health. For this reason a process hygiene criterion of ¿1000 CFU/g in the slaughterhouse was established to monitor Campylobacter spp. in broiler carcasses at European level. In this context, the third objective was to investigate the presence of this microorganism at field level and to report new quantitative data through counts in feces from broilers farms at ages close to slaughter during 12 months. This study revealed a high presence of Campylobacter spp. in flocks of chickens close to slaughter age, although more studies are required to verify if they subsequently translate into high counts at the slaughterhouse level. On the other hand, statistically significant differences were found in the presence of Campylobacter spp. during the different months of the year (June to December) coinciding with the summer and autumn seasons. The fourth and fifth objectives were focused on two important diseases in animal health that have an economic impact, M. synoviae and the Avian Infectious Bronchitis virus. The aims were to determine the prevalence and seroprevalence of these microorganisms in a specific geographical location (Valencian Community). The current epidemiological situation was evaluated through 2 prevalence and seroprevalence studies to provide useful information for the establishment of control programs and prophylactic strategies. The findings in both studies demonstrate the presence of these two microorganisms in the field and revealed that routine surveillance and monitoring in poultry flocks to control the presence of both microorganisms and their emerging serotypes is useful in order to update vaccination plans. / Este trabajo fue financiado por el Centro de Calidad Avícola y Alimentación Animal de la Comunidad Valenciana (CECAV) y la Asociación Avícola Valenciana (ASAV). Agradecemos a Joaquín Girón (Merck Sharp & Dohme, MSD) y José Luis Balaguer (CEVA) por su asistencia técnica y soporte económico. / Cortés Moñiz, V. (2022). Epidemiología y control de las principales enfermedades avícolas de importancia en sanidad animal y salud pública [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/184126 / Compendio