El procés d’envelliment causa nombrosos canvis a l’organisme, reduint les capacitats funcionals màximes i l’homeòstasi, i augmentant la probabilitat de desenvolupar malalties degeneratives. Tots aquests canvis probablement s’originen en un nombre petit de causes, que operen contínuament al llarg de tota la vida i sembla que l’estrès oxidatiu és un factor clau. Les pèrdues cognitives i psicomotores són manifestacions comuns del procés d’envelliment del sistema nerviós, no obstant això, l’inici i severitat d’aquestes pèrdues semblen ser relativament independents una de l’altra, suggerint que diferents regions del sistema nerviós tenen una vulnerabilitat neuronal regió-dependent. En aquest sentit, l’objectiu ha estat definir les bases moleculars de la vulnerabilitat neuronal selectiva a l’estrès oxidatiu en regions del sistema nerviós central (SNC) humà; determinar l’efecte de l’envelliment del SNC humà; i avaluar el mecanisme d’acció de la restricció de metionina en el SNC de rata, com a intervenció nutricional que redueix l’estrès oxidatiu i el grau d’envelliment. Els resultats mostren l’existència d’una vulnerabilitat neuronal selectiva en les diferents regions del SNC humà, sent l’escorça frontal la regió que presenta un perfil metabolòmic i molecular més diferencial a la resta de regions que conformen el SNC humà. / El proceso de envejecimiento causa numerosos cambios en el organismo, reduciendo las capacidades funcionales máximas y la homeostasis, y aumentando la probabilidad de desarrollar enfermedades degenerativas. Todos estos cambios probablemente se originan en un número pequeño de causas, que operan continuamente a lo largo de toda la vida y parece que el estrés oxidativo es un factor clave. Pérdidas cognitivas y psicomotoras son manifestaciones comunes del proceso de envejecimiento del sistema nervioso, sin embargo, el inicio y la severidad de tales pérdidas parecen ser relativamente independientes una de la otra, sugiriendo que diferentes regiones del sistema nervioso tienen una vulnerabilidad neuronal región-dependiente. En este sentido, el objetivo se ha centrado en definir las bases moleculares de la vulnerabilidad neuronal selectiva al estrés oxidativo en regiones específicas del sistema nervioso central (SNC) humano; determinar el efecto del envejecimiento del SNC humano; y evaluar el mecanismo de acción de la restricción de metionina en el SNC de rata, como intervención nutricional que reduce el estrés oxidativo y la tasa de envejecimiento. Los resultados muestran la existencia de una vulnerabilidad neuronal selectiva en las diferentes regiones del SNC humano, siendo la corteza frontal la región que presenta un perfil metabolómico y molecular más diferencial al resto de regiones que conforman el SNC humano. / The aging process causes numerous changes in the organism, reducing the maximum functional capabilities and homeostasis, and increasing the probability of developing degenerative diseases. All these changes are likely to originate from a small number of causes, operating continuously throughout life span and it seems that oxidative stress plays an important role. Losses in cognition and psychomotor functions are common manifestations in mammals, however, the onset and severity of such casualities seem to be relatively independent of each other, suggesting that different regions of the nervous system have a region-dependent selective neuronal vulnerability. In this sense, this thesis has been designed with the aim of: provide insights into the molecular basis of the selective neuronal vulnerability to oxidative stress in specific regions of the human central nervous system (CNS); to determine the effect of aging in the human CNS; and to evaluate the mechanism of action of methionine restriction in rat CNS, as nutritional intervention that decreases oxidative stress and aging rate. The results show the existence of a selective neuronal vulnerability in different regions of the human CNS, and the frontal cortex is the region that has specific metabolomic and molecular hallmark comparing to all the other regions that comprise the human CNS.

El desarrollo de la medicina y la tecnología ha favorecido el incremento de la proporción de población longeva a nivel mundial. Este contexto demográfico ha generado la necesidad de comprender mejor los cambios que ocurren a nivel cerebral durante el envejecimiento, así como de encontrar estrategias encaminadas a prevenir, retrasar y atenuar sus consecuencias. Aunque no se conocen bien todos los mecanismos moleculares implicados en el proceso de envejecimiento, se ha señalado como causas fundamentales el estrés oxidativo y la activación de la inflamación. En este sentido, los polifenoles, dadas sus propiedades antioxidantes y antiinflamatorias, pueden ser moléculas claves para contribuir a la prevención del envejecimiento. El objetivo de este trabajo fue determinar los efectos protectores de los tratamientos con polifenoles sobre los cambios que ocurren durante el envejecimiento a nivel cerebral, así como analizar los mecanismos de acción implicados. Para ello se realizaron diversos tratamientos crónicos con los polifenoles resveratrol, silimarina, quercetina y naringenina en ratas viejas. Durante los tratamientos se realizaron diferentes pruebas comportamentales para analizar los efectos a nivel cognitivo y motor, comparando los resultados con los de ratas jóvenes y viejas control. Después de los tratamientos y sacrificio de los animales, se analizaron: mediante HPLC con detección electroquímica, la síntesis y acumulación de neurotransmisores monoaminérgicos implicados en los procesos cognitivos y motores; y mediante western blot, los niveles de inmunoreactividad de diferentes proteínas/vías de señalización (PI3K/Akt/mTOR, MEK/ERK, NF-B y SIRT1) implicadas en envejecimiento y/o inflamación. Se comprobó que el envejecimiento genera deterioro cognitivo y motor, que está ocasionado en parte por un declive en los sistemas monoaminérgicos centrales, así como por cambios en los niveles de proteínas relacionadas con envejecimiento e inflamación. Se comprobó que estos cambios son contrarrestados por los tratamientos crónicos con resveratrol, silimarina, quercetina y naringenina. Estos compuestos actúan como antioxidantes y antiinflamatorios, restaurando los niveles de los principales neurotransmisores monoaminérgicos, así como regulando los niveles de proteínas claves en el proceso de envejecimiento y neuroinflamación como SIRT1 y NF-B, en regiones cerebrales fundamentales para la correcta funcionalidad de los procesos cognitivos y motores. / El desenvolupament de la medicina i la tecnologia ha afavorit l'increment de la proporció de població longeva a nivell mundial. Aquest context demogràfic ha generat la necessitat de comprendre millor els canvis que ocorren a nivell cerebral durant l'envelliment, així com de trobar estratègies encaminades a prevenir, retardar i atenuar les seves conseqüències. Encara que no es coneixen bé tots els mecanismes moleculars implicats en el procés d'envelliment, s'han assenyalat com a causes fonamentals l'estrès oxidatiu i l'activació de la inflamació. En aquest sentit, els polifenols, donades les seves propietats antioxidants i antiinflamatòries, poden ser molècules claus per contribuir a la prevenció de l'envelliment. L'objectiu d'aquest treball va ser determinar els efectes protectors dels tractaments amb polifenols sobre els canvis que ocorren durant l'envelliment a nivell cerebral, així com analitzar els mecanismes d'acció implicats. Per a això es van realitzar diversos tractaments crònics amb els polifenols resveratrol, silimarina, quercetina i naringenina en rates velles. Durant els tractaments es van realitzar diferents proves comportamentals per analitzar els efectes a nivell cognitiu i motor, comparant els resultats amb els de rates joves i velles control. Després dels tractaments i sacrifici dels animals, es van analitzar: mitjançant HPLC amb detecció electroquímica, la síntesi i acumulació de neurotransmissors monoaminèrgics implicats en els processos cognitius i motors; i mitjançant Western blot, els nivells de inmunoreactivitat de diferents proteïnes/vies de senyalització (PI3K/Akt/mTOR, MEK/ERK, NF-B i SIRT1) implicades en envelliment i/o inflamació. Es va comprovar que l'envelliment genera deteriorament cognitiu i motor, que està ocasionat en part per un declivi en els sistemes monoaminèrgics centrals, així com per canvis en els nivells de proteïnes relacionades amb envelliment i inflamació. Es va comprovar que aquests canvis són contrarestats pels tractaments crònics amb resveratrol, silimarina, quercetina i naringenina. Aquests compostos actuen com a antioxidants i antiinflamatòries, restaurant els nivells dels principals neurotransmissors monoaminèrgics, així com regulant els nivells de proteïnes claus en el procés d'envelliment i neuroinflamació com SIRT1 i NF-B, en regions cerebrals fonamentals per a la correcta funcionalitat dels processos cognitius i motors. / The development of medicine and technology has helped to increase the proportion of the aging population worldwide. This demographic context has created the need to better understand the changes that occur in the brain during aging and to find strategies to prevent, delay and mitigate its consequences. Although not all the molecular mechanisms involved in the aging process are well known, oxidative stress and activation of inflammation have been identified as the leading causes. In this regard, the polyphenols due to its antioxidant and anti-inflammatory properties, may be key molecules contributing to the prevention of aging. The aim of this study was to determine the protective effects of the treatments with polyphenols on the changes that occur during aging in the brain, and to analyze the mechanisms of the action involved. Various chronic treatments were carried out with the polyphenols resveratrol, silymarin, quercetin and naringenin in old rats. Different behavioral tests were performed during treatments in order to analyze the effects at a cognitive and motor level, comparing the results with those of young and old control rats. After treatments and the sacrifice of animals it was analyzed: the synthesis and accumulation of monoamine neurotransmitters involved in cognitive and motor processes, by HPLC with electrochemical detection; and the immunoreactivity levels of different protein/signaling pathways (PI3K/Akt/mTOR, MEK/ERK, NF-B and SIRT1) involved in aging and/or inflammation, by Western blot. It was found that aging generates cognitive and motor impairment, which is caused in part by a decline in the central monoaminergic systems, as well as changes in the levels of proteins related to aging and inflammation. It was found that these changes are reversed by chronic treatment with resveratrol, silymarin, quercetin and naringenin. These compounds act as antioxidants and anti-inflammatories, restoring the levels of the major monoaminergic neurotransmitters and regulating the levels of key proteins in the aging process and neuroinflammation such as SIRT1 and NF-B in brain regions critical for accurate functionality of cognitive and motor processes.

Voltage-gated Ca2+ channels (VGCCs) are essential for initiating and regulating cardiac function. During the cardiac action potential, Ca2+ influx through L-type channels triggers the sarcoplasmic reticulum Ca2+ release that enables the EC coupling. Ca2+ can also enter cardiac myocytes through low-voltage-activated T-type channels, which are expressed throughout cardiac development until the end of the neonatal period, and can contribute to pacemaker activity as well as EC coupling to some extent. Importantly, T-type channels are re-expressed in ventricular myocytes under diverse pathological conditions such as ischemia or hypertrophy, suggesting that they play a role in cardiac disease. In a first part of this study, we examined the effects of VGCC blockers on the homeostasis and viability of primary cultures of cardiac myocytes (CMs), because of the importance of apoptosis and necrosis in cardiac disease. In a second part, we analyzed the cell mechanisms unleashed by hypoxic and hypertrophic stimuli, the involvement of VGCCs and the putative cytoprotective effects of VGCC blockade. Our results show that L-type and T-type channel blockers induce a low-level and transient ER stress, albeit with a distinct conveyance into cell macroautophagy and viability: whereas L-type channel blockers trigger a macroautophagic process in CMs, ultimately promoting apoptosis, T-type channel blockers exerts the opposite effect, by decreasing the autophagic flux and not affecting cell death. Furthermore, the blockade of T-type channels reduces Beclin-1-dependent autophagy and protects CMs subject to hypoxia-reoxygenation (as an in vitro paradigm for ischemia-reperfusion). We thus identify L-type and T-type channels as new targets for macroautophagy regulation of CMs, and provide new clues to the beneficial actions reported in clinical trials for T-type channel blockers, particularly against pathophysiological conditions involving a maladaptive autophagy. / Els canals de calci dependents de voltatge (CCDV) són essencials per a iniciar i regular la funció cardíaca.Durant el potencial d'acció cardíac, l'influx de Ca2+ a través dels canals de tipus L desencadena l'alliberament de Ca2+ del reticle sarcoplasmàtic necessària per l'acoblament E-C. El Ca2+ també pot entrar en els miòcits a través de canals de Ca2+ de tipus T, que s'expréssen durant el desenvolupament cardíac fins el final del període neonatal, i poden contribuïr a l'activitat marcapassos així com a l'acoblament EC. De forma destacable, els canals de tipus T es re-expréssen als cardiomiòcits ventriculars en diverses condicions patològiques com la isquèmia i la hipertròfia, el què suggereix que juguen un rol relevant en l'enfermetat cardíaca. En una primera part d'aquest estudi, vàrem examinar els efectes dels bloquejants de CCDV sobre l'homeostasi i la viabilitat de cultius primaris de cardiomiòcits (CMs), degut a la importància de l'apoptosi i la necrosi en l'enfermetat cardíaca. En una segona part, vàrem analitzar els mecanismes cel·lulars desencadenats per estímuls d'hipòxia i d'hipertròfia, així com l'implicació dels CCDV i els possibles efectes citoprotectors deguts al bloqueig dels CCDV. Els resultats obtinguts mostren que els bloquejants de canals de tipus L i T indueixen un estrés de reticle de baix nivell i transitori, però que divergeixem pel què fa al seu efecte sobre la viabilitat celular: mentre que els bloquejants de canals de tipus L exacerben la macroautofàgia, provocant la mort cel·lular, els bloquejants de canals de tipus T redueixen el flux autofàgic i no afecten negativament la viabilitat dels CMs. Addicionalment, el bloqueig dels canals de tipus T redueix l' autofàgia dependent de Beclin-1 i protegeix els CMs tractats amb hipòxia-reoxigenació (un paradigma in vitro de l'isquèmia-reperfusió). En definitiva, en aquets estudi hem identificat els canals de tipus L i T com a noves dianes per la regulació de l'autofàgia en CMs, i obtingut dades novedoses sobre les accions beneficioses dels bloquejants de canals de tipus T descrites en assaigs clínics, particularment front patologies que impliquen una autofàgia maladaptativa. / Los canales de calcio voltaje-dependientes (CCDV) son esenciales para iniciar y regular la función cardíaca.Durante el potencial de acción cardíaco, el influjo de Ca2+ a través de los canales de tipo L desencadena la liberación de Ca2+ del retículo sarcoplasmático necesaria para el excitación-contracción (EC). El Ca2+ también puede entrar en los miocitos a través de canales de Ca2+ de bajo umbral o tipo T, que se expresan a lo largo del desarrollo cardíaco hasta el final del período neonatal, y pueden contribuir a la actividad marcapasos así como al acoplamiento EC. De forma destacable, los canales de tipo T se re-expresan en cardiomiocitos ventriculares bajo diversas condiciones patológicas incluyendo la isquemia y la hipertrofia, sugiriendo que juegan un rol relevane en la enfermedad cardíaca. En una primera parte de este estudio, examinamos los efectos de los bloqueantes de CCDV sobre la viabilidad y la homeostasis de cultivos primarios de cardiomiocitos (CMs), debido a la importancia de la apoptosis y la necrosis en la enfermedad cardíaca. En una segunda parte, analizamos los mecanismos celulares desencadenados por estímulos de hipoxia e hipertrofia, así como la implicación de los CCDV y los posibles efectos citoprotectores debidos al bloqueo de los CCDV. Nuestros resultados muestran que los bloqueantes de canales de tipo L y T inducen un estrés de retículo de bajo nivel y transitorio, aunque divergiendo en lo que respecta la viabilidad celular: mientras que los bloqueantes de canales de tipo L exacerban la macroautofagia, provocando la muerte celular, los bloqueantes de canales de tipo T reducen el flujo autofágico y no afectan negativamente a la viabilidad de los CMs. Adicionalmente, el bloqueo de los canales de tipo T reduce la autofagia dependiente de Beclin1 y protege a los CMs tratados con hipoxia-reoxigenación (un paradigma in vitro de la isquemia-reperfusión). Con respecto al efecto de la estimulación hipertrófica, los resultados conseguidos perfilan un escenario complejo en el que la macroautofagia constitutiva de los cardiomiocitos es inhibida, dando paso a formas alternativas de degradación proteica. En conclusión, en este estudio hemos identificado a los canales de tipo L y T como nuevas dianas para la regulación de la autofagia en CMs, y obtenido datos novedosos sobre las acciones beneficiosas de los bloqueantes de canales de tipo T descritas en esayos clínicos, particularmente frente a condiciones patofisiológicas que implican una autofagia maladaptativa.

La síndrome metabòlica és una epidèmia creixent a tot el món i consisteix en un conjunt de factors de risc per a la malaltia cardiovascular i diabetis tipus 2. Es caracteritza per l’obesitat central, la hiperlipidèmia, la hipertensió i la resistència a la insulina; uns factors que estan vinculats amb els canvis de l’estil de vida de la població, causats pel consum de dietes hipercalòriques i d’un estil de vida sedentari. Les primeres línies de tractament per reduir la síndrome metabòlica són l’adequació de la ingesta calòrica i l’activitat física. No obstant, aquestes recomanacions sovint són difícils d’aplicar i la incorporació de diferents compostos bioactius a la dieta podria ser una alternativa útil per al tractament de la síndrome metabòlica. L’objectiu d’aquesta tesi ha estat avaluar l’efecte de la suplementació nutricional dels compostos bioactius omega-3 i fibra soluble i de la soja en paràmetres de resistència a la insulina, així com el seu potencial efecte en el metabolisme energètic i la memòria metabòlica, evidenciat per canvis en el mitocondri. S’ha utilitzat un model animal de ratolí al qual se li ha induït una resistència a la insulina amb una dieta hipercalòrica. Posteriorment s’ha tractat amb els compostos citats prèviament en contextos de dietes normocalòriques o hipercalòriques. Els resultats mostren que l’adequació energètica disminueix els paràmetres de risc estudiats relacionats amb la síndrome metabòlica. La suplementació amb els compostos bioactius en un context de dieta normocalòrica no ofereix un valor afegit en el tractament de la resistència a la insulina. No obstant, en un context de dieta hipercalòrica, l’addició dels compostos bioactius milloren els nivells de sensibilitat a la insulina de forma similar al tractament amb una dieta normocalòrica. Així mateix, l’addició dels compostos tant en un context de dieta normocalòrica com hipercalòrica, tendeixen a revertir els nivells en les proteïnes relacionades amb el mitocondri en comparació amb una dieta hipercalòrica. Tot i els canvis observats en relació amb la sensibilitat a la insulina i el mitocondri, la ingesta de soja i fibra soluble van incrementar alguns marcadors de dany oxidatiu proteic. Això suggereix que s’ha de tenir en compte els possibles efectes a llarg termini de la suplementació d’aquests compostos en situacions d’insulinorresistència. De forma general, es pot concloure que els efectes que produeixen les dietes hipercalòriques en situacions d’insulinorresistència en el mitocondri i possiblement en el metabolisme, poden ser revertits. Aquest fet suggereix que el mitocondri té una capacitat d’adaptació en relació a l’energia disponible. / El síndrome metabólico es una epidemia creciente en todo el mundo y consiste en un conjunto de factores de riesgo para la enfermedad cardiovascular y la diabetes tipo 2. Se caracteriza por la obesidad central, la hiperlipidemia, la hipertensión y la resistencia a la insulina; unos factores que están vinculados con los cambios de estilo de vida de la población, causadas por el consumo de dietas hipercalóricas y de un estilo de vida sedentario. Las primeras líneas de tratamiento para reducir el síndrome metabólico son la adecuación de la ingesta calórica y la actividad física. Sin embargo, estas recomendaciones a menudo son difíciles de aplicar y la incorporación de los diferentes compuestos bioactivos a la dieta podría ser una alternativa útil para el tratamiento del síndrome metabólico. El objetivo de esta tesis ha sido evaluar el efecto de la suplementación nutricional de los compuestos bioactivos omega-3 y fibra soluble y de la soja en parámetros de resistencia a la insulina, así como su potencial efecto en el metabolismo energético y la memoria metabólica, evidenciado por cambios en la mitocondria. Se ha utilizado un modelo animal de ratón al que se le ha inducido una resistencia a la insulina con una dieta hipercalórica. Posteriormente se ha tratado con los compuestos citados previamente en contextos de dietas normocalóricas o hipercalóricas. Los resultados muestran que la adecuación energética disminuye los parámetros de riesgo estudiados relacionados con el síndrome metabólico. La suplementación con los compuestos bioactivos en un contexto de dieta normocalórica no ofrecen un valor añadido en el tratamiento de la resistencia a la insulina. No obstante, en un contexto de dieta hipercalórica la adición de los compuestos bioactivos mejoran los niveles de sensibilidad a la insulina de forma similar al tratamiento con una dieta normocalórica. Así mismo, la adición de compuestos bioactivos tanto en un contexto de dieta normocalórica como hipercalórica, tienden a revertir los niveles en las proteínas relacionadas con la mitocondria en comparación con una dieta hipercalórica. A pesar de los cambios observados en relación con la sensibilidad a la insulina y la mitocondria, la ingesta de soja y fibra soluble incrementaron algunos marcadores de daño oxidativo proteico. Esto sugiere que se debe tomar en cuenta los posibles efectos a largo plazo de la suplementación de estos compuestos en situaciones de insulinorresistencia. De forma general, se puede concluir que los efectos que producen las dietas hipercalóricas en situaciones de insulinorresistencia en la mitocondria y posiblemente en el metabolismo, pueden ser revertidos. Este hecho sugiere que la mitocondria tiene una capacidad de adaptación en relación a la energía disponible. / Metabolic syndrome is a worldwide growing epidemic which is established by a combination of cardiovascular disease and type 2 diabetes risk factors. Metabolic syndrome is characterized by central obesity, hyperlipidemia, hypertension and insulin resistance; factors that are related with changes in the population lifestyles, caused by the consumption of hypercaloric diets and sedentary lifestyle. The first common treatment for reducing metabolic syndrome is the adjustment of calorie intake and physical activity. However, these recommendations are often difficult to apply and the addition of various bioactive compounds in the diet may be a useful alternative for the treatment of metabolic syndrome. The aim of this thesis was to evaluate the effects of the nutritional supplementation with bioactive compounds omega-3 and soluble fibre and soy in parameters of insulin resistance, as well as their potential effect on energy metabolism and metabolic memory, indicated by changes in mitochondria. An animal mouse models to which were induced insulin resistance by a hypercaloric diet was used. Afterwards, the animals were treated with the described bioactive compounds together with normocaloric and hypercaloric diets. The results showed that the adequation of energy intake decreases the values of the parameters related to the metabolic syndrome. The supplementation with the bioactive compounds in a context of normocaloric diet did not provide any added value for the treatment of insulin resistance. However, in a context of a hypercaloric diet, the addition of bioactive compounds revealed similar levels of insulin sensitivity like the treatment with a normocaloric diet. Moreover, the addition of bioactive compounds in a normocaloric or hypercaloric diet revert the changes in mitochondrial protein levels in comparison with a hypercaloric. Although the changes observed in relation to insulin sensitivity and the mitochondria, the intake of soy and soluble fibre increased the protein oxidative damage, suggesting possible long-term effects of the supplementation of these compounds in insulin resistance situations. It can be finally concluded that the observed effects in the mitochondria and possibly on the metabolism as a result of a hypercaloric diet in situations of insulin resistance can be reversed. Suggesting that the mitochondria has the capacity of adaptation in relation to energy availability.

El objetivo de esta tesis fue investigar cómo el 1-metilciclopropeno (1-MCP) afecta a peras “Conference”. El tratamiento con 1-MCP es muy eficaz para retardar la maduración y senescencia pero su aplicación puede resultar en una inhibición permanente de la maduración y se asocia con una alta concentración de 1-MCP (600 ppb), mientras que una concentración más baja (300 ppb) da resultados muy variables. Este comportamiento se ve influenciado principalmente por la madurez a la cosecha y especialmente, por la capacidad de la fruta para producir etileno en el momento del tratamiento. La capacidad de la fruta para madurar en el periodo de después del tratamiento con 1-MCP ve determinat por parámetros fisiológicos relacionados principalmente con el metabolismo del etileno, como el grado de inhibición de la enzima ACC sintasa durante la conservación frío y la reactivación de la misma durante la vida útil. El tratamiento también permite un mejor mantenimiento de los sistemas antioxidantes de la fruta. Finalmente, esta tesis propone un sistema para prevenir el bloqueo de la maduración debido al tratamiento con 1-MCP. La combinación de una alta dosis de 1-MCP y etileno exógeno aplicado al mismo tiempo inmediatamente después de la cosecha permite un considerable retraso del proceso de maduración sin bloquearlo por completo y dando lugar a una homogeneización de la maduración entre los frutos de diferentes fechas de cosecha. / L'objectiu d'aquesta Tesi ha estat investigar com l’ 1-metilciclopropè (1-MCP) afecta a les peres ‘Conference’. El tractament amb 1-MCP es molt eficaç per retrasar la maduració i la senescència, però pot arribar a provocar una inhibició permanent de la maduració i va associat amb una alta concentració d’1-MCP (600 nL L-1), mentre que una concentració més baixa (300 nL L-1) pot donar resultats molt variables. L'efecte d'1 MCP estan influenciats principalment per la maduresa de collita i especialment per la capacitat de la fruita per produir etilè en el moment del tractament. El comportament de la maduració desprès del tractament amb 1-MCP ve determinada per par‡metres fisiològics relacionats principalment amb el metabolisme de l'etilË i ve determinada pel grau d'inhibició d'ACS durant l'emmagatzematge en fred i la reactivació d'aquest enzim durant la vida útil. El tractament amb 1 MCP pot també tenir un efecte positiu sobre el metabolisme antioxidant. Finalment, aquesta tesi proposa un sistema que evita aquest bloqueig de la maduració. La combinació d'una alta dosi d'1-MCP i etilè aplicats simultàniament e immediatament després de la collita, permet aconseguir un considerable retard de la maduració, sense bloquejar-la completament, a la vegada que dona lloc a una homogeneïtzació de la maduració entre els fruits de diverses dates de collita. / The aim of this thesis was to investigate how 1-methylcyclopropene (1-MCP) affects ëConferenceí pears. The treatment with 1-MCP was very effective to reduce ripening and senescence but can result in a permanent inhibition of ripening. This ripening blockage was associated with a high concentration of 1-MCP (600 ppb) whereas a lower concentration (300 ppb) gave very variable results. This behaviour was mainly influenced by the harvest maturity and especially by the ability of the fruit to produce ethylene at the moment of treatment. The softening behaviour and the effectiveness of 1-MCP are determined by physiological parameters related principally with the ethylene metabolism and is determined by the extent of the inhibition of ACC synthase during cold storage and the reactivation of the enzyme during shelf life. 1-MCP treatment also allows a better maintenance of the fruitís antioxidant system. Finally, this thesis proposes a system that permits the prevention of the evergreen behaviour. The combination of a high dose of 1-MCP and ethylene applied simultaneously immediately after harvest permitted a considerable delay of the ripening process without completely blocking it and resulted in a homogenization of ripening between fruit from different harvest dates.

Orientador: Maria de Fatima D. A. Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:12:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_JulietaAndreaSilvade_M.pdf: 7034846 bytes, checksum: b24b3bf96b83987c97968d35a3745a52 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Helianthus annuus (girassol) e uma composta, que está dentro do quadro das plantas economicamente importante em nosso país. O objetivo deste trabalho foi o de verificar o comportamento floral desta espécie, que foi observada inicialmente ser indiferente ao comprimento do dia. Quando feita a remoção de um ou dois cotilédones no 100 dias de idade das planta ocorreu atraso do desenvolvimento do ápice floral. A partir disto, passou-se a verificar que substâncias poderiam estar envolvidas no controle de floração desta espécie. Foram testadas substâncias reguladoras de crescimento, 6BA, AIA, GA3 e substâncias fenólicas (ácido clorogênico, ácido cafêico e cumarina) Dentre estas, GA3 apresentou efeitos marcantes tanto na iniciação e no posterior desenvolvimento do ápice floral quanto no seu desenvolvimento vegetativo, quando aplicado nas plantas no 100 dia de idade. Para evidenciar este envolvimento de substâncias giberelínicas na floração de Helianthus annuus, trataram-se as plantas com paclobutra-201, substância inibidora da síntese de giberelinas; que inibiu expressivamente a sua floração contudo este efeito não foi permanente. Também tentou-se verificar como era este envolvimento, a nível endógeno, através de extração destas substâncias; observando-se atividade giberelínica em ápices coletados no 150 dia de idade. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que substâncias giberelínicas estão envolvidas no controle de floração de girassol de que estariam num nível ótimo em plantas com 10 a 15 dias de idade / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Ciências Biológicas

Orientador : Gilberto D'Assunção Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:27:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parada_CarlosAmilcar_M.pdf: 7085968 bytes, checksum: dc16709fe7a9dd98a15fca5e6d994834 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: O efeito da lesão septal e estresse na resposta imune primária e no eixo hipotálamo-hipófise-adrenal foi investigado em ratos imunizados com hemácias de carneiro. Ratos machos da linhagem Wistar, com idade entre 2 a 3 meses, foram submetidos à aspiração bilateral dos núcleos septais com auxílio de um aparelho estereotáxico. O procedimento de estresse utilizado foi a contenção noturna por 12 horas. Amostras de sangue foram coletadas para a determinação dos níveis séricos de corticosterona e imunoglobulinas, ao longo dos 15 dias que sucederam a imunização. Os resultados mostraram que a lesão septal diminui o aparecimento de imunoglobulinas 2-mercaptoetanol-resistentes (Ig G) na circulação, altera a dinâmica das imunoglobulinas 2-mercaptoetanol-sensíveis (Ig M), nos primeiros dias após a imunização, e induz uma resposta hiperreativa do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal, nos animais imunizados, independente do estresse aplicado. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The effects of septal lesion and stress on the primary immune response and hypothalamic-pituitary-adrenal axis were investigated in rats immunized with sheep red blood cells. Male Wistar rats were set up on a stereotaxic instrument and their septal nucleus were bilaterally aspirated. The stress procedure used was the restraint for 12 hour during the dark period. Blood samples were collected for determination of corticosterone levels and serum immunoglobulins,during 15 days after immunization. The results had shown that the septal lesion decreases the level of 2-mercaptoethanol-resistant immunoglobulins (Ig G) in the blood stream, modifies the dynamics of 2-mercaptoethanol-sensitive immunoglobulins (Ig M) until the third day after immunization and induces hiperreactivity of hipotalamic-pituitary-adrenal axis associated with the immune response, independently of the applied stress. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Ciências Biológicas

Orientador : Andre Tosello / Tese (doutorado) - Universidade EStadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-16T05:17:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_JosELuizVasconcellosda_D.pdf: 4885950 bytes, checksum: 085dd4c487424cfd1758b37e65aee7ce (MD5) Previous issue date: 1976 / Resumo: Manga (Mangifera indica L.) e goiaba (Psidium guajaya L.) são importantes frutas tropicais, de grandes possibilidades para o Brasil. A fisiologia após a colheita, tem decisiva influência no amadurecimento e conservação destas frutas, com referência às qualidades do produto, para o consumo "in natura" ou industrial. As transformações fisiológicas e bioquímicas, que se verificam após a colheita, durante o período de maturação como respiração, alteração de cor, aroma e constituintes químicos, e algumas modificações físicas, como perda de peso e peso específico e deformação foram estudadas nesta pesquisa. Os efeitos dos fatores externos, como a temperatura e o tratamento químico, relacionados com a conservação das frutas foram considerados, durante o desenvolvimento do trabalho. Para ambas as frutas, verificaram-se significativas diferenças no seu comportamento em função das 3 temperaturas estudadas (28º, 25º e 15ºC). Nesta última, os metabolismos de manga e goiaba foram ponderavelmente retardados, respectivamente, em cerca de 20 e 10 dias, no período de amadurecimento, e 40 e 20 dias, de prolongamento, no período de armazenamento. Constatou-se que estas modificações, de velocidade do metabolismo, provocaram fenômenos de interesse para a comercialização das frutas, desde que adequadamente controlados / Abstract: Mango (Mangifera indica L.) and guava (Psidium guajava L.) are important tropical fruits with great possibilities for Brazil. After harvesting, physiology has a decisive influence on the ripening and preservation of these fruits with reference to the qualities of the product for consumption in the fresh or processed state. This research studied various changes during the period of ripening after harvesting: Physiological and biochemical changes of respiration, color, aroma and chemical constituents, and physical changes of weight, specific weight and shape. The effect of such external factors as temperature and chemical treatment related to fruit preservation were considered during the development of the research. For both fruits, significant differences in behavior were verified at the three temperatures studied: 23º, 25º and 15ºC. At this last temperature, the metabolisms of mango and guava were considerably retarded: and 10 days respectively in the ripening period, and 40 and 20 days, respectively, in prolonging the period of storage. It was verified that these modifications of the speed of metabolism cause phenomena of interest in the commercialization of these fruits when adequately controlled / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Durante el desarrollo del oído interno, Notch presenta dos modos de funcionamiento: inducción lateral, que se asocia con la especificación prosensorial, e inhibición lateral, asociada a la determinación de las células ciliadas. Estos mecanismos dependen, respectivamente, en dos ligandos diferentes, Jagged1 (Jag1) y Delta1 (Dl1) y se basan en una misma cascada de señalización iniciada con la activación de Notch. En el otocisto de pollo, la expresión de Jag1 y Hey1 se correlacionan bien con la inducción lateral, mientras que Jag1 y Dl1 se expresan durante la inhibición lateral junto con Hey1 y Hes5. Otros Hes/Hey genes no muestran patrones restringidos de expresión en el epitelio ótico. Los experimentos muestran que Jag1 induce niveles más bajos de actividad de Notch que Dl1, y ello resulta en la expresión diferencial de Hey1 y Hes5. Además, Jag1 interfiere con la capacidad de Dl1 para inducir niveles altos de actividad de Notch. Modelando el epitelio sensorial para los dos ligandos se demuestra que la regulación de los ligandos, la fuerza de la señalización y la competencia por la señalización son fundamentales para permitir los dos modos de funcionamiento y para establecer el patrón alterno de las células ciliadas. Jag1, opera en el modo de inducción lateral cuando está sólo, pero facilita la inhibición lateral en presencia de Dl1. Este nuevo comportamiento emerge de que Jag1 actúa como un inhibidor competitivo de Dl1 para la señalización de Notch. Los experimentos muestran que el patrón de células ciliadas es muy robusto, y el modelo sugiere que la autoactivación del factor proneural Atoh1 es un componente fundamental para la robustez del patrón. Los resultados destacan la importancia de los niveles de señalización Notch y la competencia entre los ligandos para la función de Notch. Hey1 y Hes5 están regulados por Notch, sin embargo, el patrón de expresión Hey1 sugiere que puede ser también regulado por otros mecanismos. Los resultados muestran que las vías Bmp, Wnt y Ffg modifican la expresión de Hey1 y Hes5. Particularmente, Hey1 está regulado por Wnt a través de la señalización Jag1-Notch y los Bmps regulan diferencialmente a Hey1 y Hes5. Además, Hey1 y Hes5 muestran diferentes estabilidades de mRNA, lo que al menos en parte subyace a las respuestas temporales diferentes tras el bloqueo de Notch. La ganancia de la función de Hey1 o Hes5 muestra que existe una regulación cruzada y compleja. Tanto como Hey1 y Hes5 suprimen la expresión Dl1, lo que sugiere que cooperan durante la inhibición lateral. Por otro lado, a pesar de su asociación con Jag1, Hey1 no es instrumental para la inducción lateral. Se sugiere que Hey1 y Hes5, son objeto de una regulación compleja que incluye diferentes niveles de actividad de Notch, la estabilidad de sus transcritos, la regulación cruzada y por otras vías de señalización que pueden así determinar los diferentes roles de Hey1 y Hes5 en el oído interno. / During inner ear development, Notch exhibits two modes of operation: lateral induction, which is associated with prosensory specification, and lateral inhibition, which is involved in hair cell determination. These mechanisms depend respectively on two different ligands, Jagged1 (Jag1) and Delta1 (Dl1) and rely on a common signaling cascade initiated after Notch activation. In the chicken otocyst, expression of Jag1 and the Notch target Hey1 correlates well with lateral induction, whereas both Jag1 and Dl1 are expressed during lateral inhibition as are Notch targets Hey1 and Hes5. Other Hes/Hey genes do not show restricted expression patterns in the otic epithelium. We show that Jag1 drives lower levels of Notch activity than Dl1, which results in the differential expression of Hey1 and Hes5. In addition, Jag1 interferes with the ability of Dl1 to elicit high levels of Notch activity. Modeling the sensory epithelium when the two ligands are expressed together shows that ligand regulation, differential signaling strength and ligand competition are crucial for allowing the two modes of operation and for establishing the alternate pattern of hair cells and supporting cells. Jag1, while driving lateral induction on its own, facilitates patterning by lateral inhibition in the presence of Dl1. This novel behavior emerges from Jag1 acting as a competitive inhibitor of Dl1 for Notch signaling. Both modeling and experiments show that hair cell patterning is very robust. The model suggests that autoactivation of proneural factor Atoh1, upstream of Dl1, is a fundamental component for robustness. The results stress the importance of the levels of Notch signaling and ligand competition for Notch function. Hey1 and Hes5 are regulated by Notch, however, Hey1 expression pattern suggests that it may be also regulated by other Notch-independent mechanisms. The results show that Bmp, Wnt and Fgf pathways modify Hey1 and Hes5 expression in the inner ear. Particularly, Hey1 is regulated by Wnt through Jag1-Notch signaling and Bmps differentially regulate Hey1 and Hes5 expression. In addition, Hey1 and Hes5 show different mRNA stability that at least in part underlies differential temporal responses after Notch blockade. The gain of function of Hey1 or Hes5 shows that they cross-regulate each other in a rather complex manner. Both Hey1 and Hes5 suppress Dl1 expression, suggesting that they cooperate during lateral inhibition. On the other hand, in spite of its association with Jag1, Hey1 is not instrumental for lateral induction, which is promoted by Hes5. We suggest that Hey1 and Hes5, are subject of a rather complex regulation that includes different levels of Notch activity, the stability of their transcripts, cross regulation and other signaling pathways that may determine the different roles of Hey1 and Hes5 in inner ear.

Cerebral cortex is essential to exert the highest functions in mammals. Understanding the developmental processes that underlie the generation and functionality of cortical cell populations represents a mayor issue in neurobiology. DYRK1A is a dosage-sensitive gene involved in neurodevelopment with putative roles in corticogenesis. In the present study, we show that the transcriptome of the cerebral cortex of newborn mice lacking one functional copy of Dyrk1a (Dyrk1a+/-) is substantially altered and is mostly the consequence of a delayed developmental gene expression program. We also show that neural progenitors of Dyrk1a+/- mice have a reduced capability to self-renew and to differentiate into oligodendroglial cells in vitro. Moreover, we demonstrate that the epigenetic state of S100b and Gfap glial genes in the cortex of Dyrk1a+/- embryos is altered at specific promoter positions before the onset of gliogenesis, suggesting that Dyrk1a+/- neural progenitors may have an increased astrogliogenic and a decreased oligodendrogenic potential in vivo. In accordance, the number of S100b+ oligodendrocytes is reduced in the postnatal cortex of Dyrk1a+/- mutants whereas the number of Gfap+ astrocytes is increased in the adult. Finally, we show that the myelin thickness of Corpus Callosum axons and of axons of the optic and sciatic nerves is significantly decreased in adult Dyrk1a+/- mice, indicating a possible role of Dyrk1a in myelination. Altogether our results indicate that Dyrk1a dose reduction alters the differentiation potential of the embryonic cortical progenitors and suggest a new role of Dyrk1a in glial development and function. / L’escorça cerebral és essencial per dur a terme les funcions més complexes en els mamífers. Entendre el procés de desenvolupament involucrat en la generació i el funcionament de les poblacions cel·lulars de l’escorça representa un dels principals camps d’investigació de la neurobiologia. DYRK1A és un gen sensible a dosis involucrat en el neurodesenvolupament i molt possiblement en la corticogènesis. En aquest estudi demostrem que la reducció de la dosi gènica de Dyrk1a en ratolí (Dyrk1a+/-) provoca una alteració substancial del transcriptoma de l’escorça cerebral neonatal que es principalment la conseqüencia de un retard en el l’expresió seqüencial dels gens durant el desenvolupament. També hem demostrat que els progenitors neuronals dels ratolins Dyrk1a+/- tenen una menor capacitat d’autorenovació i diferenciació en cèl·lules oligodendroglials in vitro. El estat epigenetic dels gens glials S100b i Gfap es troba alterat en l’escorça d’embrions a posicions especifiques del promotor abans de l’inici de la gliogènesis, suggerint que els progenitors neuronals de ratolins Dyrk1a+/- podrien tenir un potencial astrogliogènic incrementat i un potencial oligodendrogènic disminuït in vivo. En concordança, l’escorça de ratolins Dyrk1a+/- neonatals presenta un major número de progenitors oligodendroglials S100b+, mentres que el número d’astròcits Gfap+ es troba incrementat en ratolins Dyrk1a+/- adults. Finalment, hem demostrat que la vaina de mielina dels axons del cos callos i del nervi òptic i ciàtic es troba significativament reduïda en els ratolins Dyrk1a+/- adults, fet que indica una posible implicació de Dyrk1a en mielinització. En conjunt els nostres resultats indiquen que la baixada de dosi de Dyrk1a altera el potencial de diferenciació dels progenitors embrionaris de l'escorça i suggereix un nou paper de Dyrk1a en el desenvolupament i en la funcionalitat glial.