Malaria is arguably one of the main medical concerns worldwide because of the numbers of people affected, the severity of the disease and the complexity of the life cycle of its causative agent, the protist Plasmodium spp. The clinical, social and economic burden of malaria has led to several waves of serious efforts to reach its control and eventual eradication, without success to this day. With the advent of nanoscience, renewed hopes have appeared of finally obtaining the long sought-after magic bullet against malaria in the form of a nanovector for the targeted delivery of antimalarial drugs exclusively to Plasmodium-infected cells. The research lines of this thesis were: the exploration of different types of encapsulating structure (liposomes and chitosan nanoparticles), targeting molecule (sulfated polysaccharides), and antimalarial compound (e.g. new structures derived from marine organisms) for the assembly of nanovectors capable of delivering their drug cargo with complete specificity to diseased cells. Heparin had been demonstrated to have antimalarial activity and specific binding affinity for Plasmodium-infected red blood cells (pRBCs) vs. non-infected erythrocytes. For this reason, we have explored if both properties could be joined into a drug delivery strategy where heparin would have a dual role as antimalarial and as a targeting element of drug-loaded nanoparticles. Confocal fluorescence and transmission electron microscopy data show that after 30 min of being added to living pRBCs fluorescein-labeled heparin colocalizes with the intracellular parasites. Heparin electrostatically adsorbed onto positively charged liposomes containing the cationic lipid 1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane and loaded with the antimalarial drug primaquine was capable of increasing three-fold the activity of encapsulated drug in Plasmodium falciparum cultures. At concentrations below those inducing anticoagulation of mouse blood in vivo, parasiticidal activity was found to be the additive result of the separate activities of free heparin as antimalarial and of liposome-bound heparin as targeting element for encapsulated primaquine. The significant antimalarial activity of heparin, against which there are no resistances known, has not been therapeutically exploited due to its potent anticoagulating activity. Marine organisms are a rich source of heparin-like sulfated polysaccharides whose potential medical use has been largely neglected. We have explored the antimalarial and anticoagulating activities of fucosylated chondroitin sulfates and fucans from the sea cucumbers Ludwigothurea grisea and Isostichopus badionotus, of a galactan from the red alga Botryocladia occidentalis, and of a glycan from the marine sponge Desmapsamma anchorata. In vitro assays reveal significant inhibition of P. falciparum growth for most polysaccharides that correlates with anticoagulating activity. The mechanism of this antimalarial activity operates through inhibition of erythrocyte invasion by Plasmodium, likely mediated by a coating of the parasite similar to that observed for heparin. Although successful efforts have been made to obtain new nanostructures having affordable synthesis costs while exhibiting good performance in lowering the IC50 of drugs, new approaches are required to further optimize a scarcity of resources. In this regard, the adaptation of existing nanovector designs to new Plasmodium stages, antimalarial drugs, targeting molecules, or encapsulating structures is a strategy that can provide new cost-efficient therapies. Hence, we have explored the adaptation of different liposome prototypes that had been developed in our group for the delivery to pRBCs of the antimalarial drug primaquine. The results obtained indicate that the tuning of existing nanovessels to new malaria-related targets is a valid low-cost alternative to the development from scratch of new targeted nanosystems. / La malaria es una enfermedad aguda y/o crónica causada por protozoos del genero Plasmodium. Los parásitos son transmitidos de humano a humano a través de la picadura de mosquitos hembra de algunas especies de Anopheles previamente infectadas. Hay cinco especies que infectan a humanos: P. falciparum, P. vivax, P. ovale, P. malariae y P. knowlesi. Actualmente, P. vivax y P. falciparum son los más comúnmente encontrados. Debido a la falta de especificidad con respecto a las células diana, las principales limitaciones de las estrategias quimioterapéuticas actuales son la administración de compuestos con poca o ninguna especificidad para los eritrocitos infectados, y la necesidad de administrar dosis totales altas que pueden representar efectos adversos para los pacientes. Por otro lado, la administración de dosis bajas conduce a la aparición de cepas de parásitos resistentes. Por estas razones, nos hemos centrado en la utilización de herramientas nanotecnológicas para tratar la malaria. Las principales ventajas de la nanotecnología en este campo son la entrega especifica de antimaláricos en las células diana lo que puede representar un aumento de la eficacia de los fármacos actuales y el posible uso de fármacos nuevos o ya conocidos de amplio espectro o medicamentos altamente tóxicos, disminuyendo así la aparición de resistencia. Las principales razones por las que el parasito consigue escapar al sistema inmunitario del huésped son el hecho que los eritrocitos no son capaces de producir ni presentar antígenos; la alta variabilidad antigénica y la adhesión a células endoteliales de distintos órganos y tejidos. La adhesión a las células endoteliales representa un papel importante en el desenlace fatal de la malaria severa y se cree que es un proceso mediado por la proteína PfEMP1. Curiosamente, algunos polisacáridos sulfatados han demostrado actuar como moléculas de unión a pRBCs que puede o bien inhibir el secuestro de pRBCs, impedir la formación de rosetas o bloquear la adhesión de esporozoítos a los hepatocitos. Estas evidencias nos inspiraron a estudiar diversos polisacáridos sulfatados como moléculas diana y como antimaláricos. Además, nos hemos enfocado en la funcionalización de liposomas (conteniendo droga) con heparina como prueba de concepto y evaluado su actividad y mecanismo de acción en los estadios asexuales del parásito.

La tuberculosi (TB) persisteix a la nostra societat, en contradicció amb la falsa sensació què és una malaltia ja eradicada. Per a la salut pública, la TB planteja molts reptes. El primer de tots, conèixer la situació real de l’endèmia tuberculosa al nostre país. La hipòtesi d’aquest treball és que és possible millorar el funcionament del sistema de vigilància epidemiològica (SVE) de la TB mitjançant noves fonts de vigilància activa. Els objectius específics són comprovar l’efectivitat d’aquestes i quantificar la seva aportació al SVE a les Illes Balears mitjançant una avaluació general i comparant dos triennis, 2005-2007 i 2010-2012, per mesurar els següents aspectes: 1) La infradeclaració globalment afecta el 18,8% de les TB detectades. És inferior per a les formes respiratòries (12%) mentre que arriba al 38% a les no-respiratòries durant el període 2005-07. L’anàlisi per regressió logística multivariada dóna com a perfil sociodemogràfic dels casos infradeclarats: un home, d’origen autòcton, edat mitjana 40,9 anys, amb problemes de marginalitat social (alcoholisme, toxicomania o indigència) i afecte d’una TB no-respiratòria, OR: 5,5 (IC 95% 3,2-9,6). Aquest estudi constitueix el primer article de la tesi, publicat a “Gaceta Sanitaria”, l’any 2011. 2) Avaluació del programa de vigilància de la TB seguint les recomanacions del grup de treball dels CDC nord-americans per a salut pública, determinant els atributs qualitatius i quantitatius del SVE de la TB. El valor predictiu positiu va ser 78,8% per TB respiratòria i 76,8% per la no-respiratòria. L’exhaustivitat durant el període 2005-07 calculada pel mètode estadístic de captura-recaptura (CR) amb tres fonts es va utilitzar també per valorar la utilitat del registre electrònic de diagnòstics d’atenció primària (APS). L’exhaustivitat global va ser 65,2% per a les formes respiratòries i 53,3% per a les no-respiratòries. L’ús com a nova font de vigilància activa de la informació d’APS va augmentar un 10,4% l’exhaustivitat per a la TB respiratòria però només 0,6% per a les TB no-respiratòries. És recomanable mantenir aquesta nova font de vigilància activa de la TB. Aquest va ser el contingut del segon article, publicat en anglès a la revista “Enf infec y Microbiol Clin” l’any 2014. 3) A continuació l’objectiu és tornar a avaluar el SVE en el període 2010-12 després d’haver elaborat i aplicat una sèrie de millores del programa de control i prevenció de la TB. Concretament, iniciar un programa de tractament directament observat (TDO) amb gratuïtat dels fàrmacs, desenvolupar els estudis de contactes des d’APS, i utilitzar les noves tecnologies de la informació per a interconnectar els nivells assistencials amb salut pública. L’exhaustivitat del SVE al trienni 2010-12, pel mètode CR va donar un resultat del 99,5% per a TB respiratòries, i del 70% per a les TB no-respiratòries. La comparació de les taxes d’incidència estimades (13,6 /105) i les realment detectades pel SVE (13,0/105) varen ser molt similars, a diferència del trienni 2005-07, indicant una millora de la validesa del SVE. Aquesta va ser la tercera publicació, en llengua anglesa, a la revista “Int J Tuberc Lung Dis”. 4) Accedir al registre de medicaments antituberculosos receptats durant el trienni 2010-12 a les Balears. Així ha estat possible creuar les dades amb els casos incidents detectats pel SVE. Mitjançant CR es comprova una exhaustivitat global del 84,1%. La informació de receptes aporta un 13% addicional en l’exhaustivitat per a les TB no-respiratòries, i un 9,7% per a les TB respiratòries. Les conclusions indiquen que es pot incrementar l’eficiència del SVE i per això s'han de consolidar les noves fonts de vigilància activa, APS i fàrmacs, i millorar la interconnexió dels serveis assistencials amb salut pública. / La tuberculosis (TB) persiste en nuestra sociedad a pesar de tener la falsa sensación de que es una enfermedad erradicada. Para la salud pública, la TB plantea muchos retos. El primero, conocer la situación real de la endemia tuberculosa en nuestro país. La hipótesis de este trabajo es que resulta posible mejorar el funcionamiento del sistema de vigilancia epidemiológica (SVE) de la TB mediante nuevas fuentes de vigilancia activa. Los objetivos específicos son comprobar la efectividad de estas y cuantificar su aportación al SVE en las Islas Baleares mediante una evaluación general comparando dos trienios, 2005-2007 y 2010-2012, para medir los siguientes aspectos: 1) La infradeclaración globalmente afecta al 18,8% de las TB detectadas. Es inferior para las formas respiratorias (12%) mientras que llega al 38% en las no-respiratorias durante el período 2005-07. El análisis por regresión logística multivariado da como perfil sociodemográfico de los casos infradeclarados: un hombre, de origen autóctono, edad media 40,9 años, con problemas de marginalidad social (alcoholismo, toxicomanía o indigencia) y afecto de una TB no-respiratòria, OR: 5,5 (IC 95% 3,2-9,6). Este estudio constituye el primer artículo de la tesis, publicado en "Gaceta Sanitaria", en 2011. 2) Evaluación del programa de vigilancia de la TB siguiendo recomendaciones de los CDC estadounidenses para salud pública, determinando los atributos cualitativos y cuantitativos del SVE de la TB. El valor predictivo positivo fue 78,8% para TB respiratoria y 76,8% para la no respiratoria. La exhaustividad se utilizó también para valorar la utilidad del registro electrónico de diagnósticos de atención primaria (APS). La exhaustividad global fue 65,2% para las formas respiratorias y 53,3% para las no-respiratorias. El uso como nueva fuente de vigilancia activa de la información de APS aumentó un 10,4% la exhaustividad para la TB respiratoria pero sólo 0,6% para las TB no-respiratorias. Es recomendable mantener ésta nueva fuente de vigilancia activa. Este es el contenido del segundo artículo, publicado en inglés en la revista "Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica" en el año 2014. 3) A continuación el objetivo es evaluar el SVE en el período 2010-12 después de haber elaborado y aplicado una serie de mejoras del programa de control y prevención de la TB. Concretamente, iniciar un programa de tratamiento directamente observado (TDO) con gratuidad de los fármacos, desarrollar los estudios de contactos desde APS, y utilizar las nuevas tecnologías de la información para interconectar los niveles asistenciales con salud pública. La exhaustividad del SVE en el trienio 2010-12, por el método CR resultó ser el 99,5% para TB respiratorias, y 70% para las TB no-respiratorias. La comparación de las tasas de incidencia estimadas (13,6 / 105) y las realmente detectadas por SVE (13,0 / 105) fueron muy similares, a diferencia del trienio 2005-07, indicando una mejora de la validez del SVE. Esta fue la tercera publicación, en lengua inglesa, en la revista "International Journal of Tuberculosis and Lung Diseases". 4) Acceder al registro de medicamentos antituberculosos recetados durante el trienio 2010-2012 en Baleares. Así ha sido posible cruzar los datos con los casos incidentes detectados por el SVE. Mediante CR se comprueba una exhaustividad global del 84,1%. La información de recetas aporta un 13% adicional en la exhaustividad para las TB no-respiratorias, y un 9,7% para las TB respiratorias. Las conclusiones indican que se puede incrementar la efectividad del SVE y así favorecer la mejora del control de la TB, por ello se ha de consolidar las nuevas fuentes de vigilancia activa, APS y fármacos, y mejorar la interconexión de los servicios asistenciales con salud pública. / Tuberculosis (TB) persists in our society despite a current thought of being a disease already eradicated. For public health, TB poses many challenges. First, to know the real situation of the tuberculosis endemia in our country. The hypothesis of this work is that it is possible to improve the functioning of the epidemiological surveillance system (ESS) of TB using new sources of active surveillance. Specific objectives are to check their effectivity and to quantify their contribution to ESS in the Balearic Islands through a general assessment comparing two periods, 2005-2007 and 2010-2012 to measure the following: 1) The overall underreporting affects 18.8% of TB detected. It is 12% for respiratory forms and 38% for non-respiratory TB during the period 2005-07. The multivariate logistic regression analysis gives us the profile of a not notified case: an indigenous man, with average age 40.9 years and social problems (alcoholism, drug addiction or poverty) and affected by a non-respiratory TB, OR 5.5 (95% CI 3.2 to 9.6). This study is the first article of the thesis, published in "Gaceta Sanitaria" in 2011. 2) Evaluation of the TB surveillance program following the recommendations of the working group of the American CDC for public health, determining the quantitative and qualitative attributes of ESS of TB. The positive predictive value was 78.8% for respiratory TB and 76.8% for non-respiratory. We calculated, by the statistical method of capture-recapture (CR) with three sources, the completeness during the period 2005-07 and the usefulness of the electronic record of diagnoses in primary health care (PHC). The completeness was 65.2% for respiratory forms, 53.3% for non-respiratory TB. Using the PHC information as a new source of active surveillance, we could increase 10.4% completeness for respiratory TB but only 0.6% for non-respiratory TB. We recommended to keep this new source of active surveillance. This was the content of the second article, published in English in the journal "Enf infec y Microbiol Clin " in 2014. 3) The goal is to re-evaluate the ESS over the period 2010-12, after having implemented several improvements to the program for prevention and control of TB. Specifically, to start a free of cost program of directly observed treatment (DOT) to develop contact-tracing studies by PHC and to use new information technology to interconnect health services with public health. The ESS completeness of the period 2010-12 by CR method gave a result of 99.5% for respiratory TB, and 70% for non-respiratory TB. Comparing the estimated incidence rate of respiratory TB (13.6 / 105) and the actually detected by ESS (13.0 / 105) were very similar, unlike the three-year period 2005-07, indicating an improvement in the validity of ESS. This was the third publication, in English, in "Int J Tuberc Lung Dis." 4) Access to the registry of TB drug prescriptions during the three years 2010-12 from the Balearic Islands. It was possible to cross data with incident cases detected by ESS. The completeness was checked using the CR method with three sources and the overall result was 84.1%. The information of drug prescriptions provides additional 13% completeness for non-respiratory TB, and 9.7% for respiratory TB. These findings suggest that the efficiency of ESS can be increased and therefore the use of new sources of active surveillance, as PHC diagnosis and drug prescriptions, should be used and the interconnection between health services and public health should be improved.

Antecedentes.- Las infecciones respiratorias relacionadas con la ventilación mecánica (IRVM) constituyen la causa más frecuente de infección adquirida en las unidades de cuidados intensivos (UCI). La mayoría de indicaciones de tratamiento antimicrobiano (ATM) empírico en UCI se realizan para tratar infecciones respiratorias. Existe poca información sobre los patrones de uso de ATM de los pacientes con infecciones respiratorias relacionadas con la ventilación mecánica. Objetivo.- Analizar los patrones de tratamiento ATM empírico así como los factores que determinan la selección del mismo en pacientes con neumonía asociada a ventilación mecánica (NAVM) y Traqueobronquitis asociada a ventilación mecánica (TAVM). Material y método.- Análisis post-hoc de un estudio prospectivo, observacional, multicéntrico de participación voluntaria (Registro ENVIN). Se incluyeron los episodios de NAVM y TAVM en pacientes ingresados > 24 horas en UCI y que requirieron ventilación mecánica durante el periodo de estudio (abril-junio 2012). Se analizaron los patrones de uso ATM empírico para cada una de las infecciones (indicaciones de ATM, número de infecciones tratadas con cada tipo de ATM, duración, combinación, adecuación y adaptación) así como los factores determinantes de la selección del mismo. Se compararon los patrones de uso entre ambas infecciones. Se analizaron las características demográficas y desenlace clínico de los pacientes y la respuesta inflamatoria sistémica (RIS) de las infecciones. Se realizó un análisis descriptivo de la muestra. Las variables categóricas se compararon mediante el test de Chi cuadrado o el test exacto de Fisher según condiciones de aplicación. En las variables cuantitativas se utilizó el test T de Student o el test de Mann-Whitney según tipo de distribución de la variable. Se realizaron modelos multivariados de regresión logística binaria para establecer que factores fueron determinantes en la selección del tratamiento y la decisión de realizar tratamiento combinado (TC). Se consideraron significativos valores de p < 0,05. Resultados.- Durante el periodo de estudio se incluyeron 974 pacientes con IRVM, 398 presentaron TAVM y 576 NAVM. La mortalidad fue del 23,9% en los pacientes con TAVM y de 42,0% en los pacientes con NAVM (p<0,05). El 49,3% de las NAVM presentaron una RIS en forma de sepsis grave o shock séptico frente a un 13,7% de las TAVM. Durante el periodo de estudio se diagnosticaron 1007 IRVM de las cuales 580 (52,2%) fueron NAVM y 490 (47,8%) fueron TAVM. En el 96,4% de las NAVM y el 94,4% de las TAVM se inició tratamiento ATM empírico. De forma global los ATM más prescritos fueron: piperacilina-tazobactam (20,4%), carbapenems (16,8%), quinolonas (10,9%) y aminoglucósidos (10,4%). El 35,1% de las NAVM frente al 25,5% de las TAVM recibieron TC (p <0,05). Un número significativamente mayor de NAVM que de TAVM fueron tratadas con carbapenems (34,4% vs, 31,1%; p < 0,05), glucopéptidos (9,1% vs 4,1%; p <0,05) y linezolid (20,8% vs 10,7%; p < 0,05). No obstante no se encontraron diferencias entre los 6 regímenes de ATM utilizados más frecuentemente en monoterapia y TC en ambas infecciones, excepto una mayor utilización de quinolonas en monoterapia en las TAVM (8,1% vs 3,2; p < 0,05). La duración del tratamiento fue significativamente mayor en las NAVM (mediana 8 días vs 6 días). La RIS fue un factor determinante en la selección del TC (OR 3,5 IC95% [2,11-6,04]). Conclusiones.- La mayoría de IRVM reciben tratamiento ATM empírico. A pesar de la distinta repercusión sobre el resultado clínico y la importante diferencia de la gravedad de la RIS observada entre ambas infecciones, las diferencias en el tratamiento ATM son mínimas, sugiriendo una posible área de mejora en el tratamiento ATM empírico de las IRVM. / Background.- Mechanical ventilation related respiratory infections (MVRI) are the most common infections acquired in intensive care units (ICU) . The most common reason to initiate empirical antimicrobial (ATM) treatment in ICU setting is to treat respiratory infections. There is little information on ATM treatment patterns in patients with respiratory infections related to mechanical ventilation. Objective.-To analyze the patterns of empirical AMT treatment and the factors that determine AMT selection in patients with ventilator-associated pneumonia (VAP) and ventilator associated tracheobronchitis (VAT). Material and Methods.- Post-hoc analysis of prospectively recorded data from ENVIN-HELICS register. All episodes of VAP and VAT in patients admitted > 24 hours to the ICU who required mechanical ventilation during the study period (April-June 2012) were included. Empirical ATM use patterns were analyzed for each infection; including ATM prescriptions, number of infections treated with each type of ATM, duration, combination, appropriateness, adaptation and the determinants for the ATM selection. Usage patterns were compared between VAP and TAV. Patient’s demographic characteristics and clinical outcomes together with the severity of systemic inflammatory response (SIR) were analyzed. Categorical variables were compared using the chi-square test or Fisher's exact test. Quantitative variables were examined using Student t test or the Mann-Whitney test. We construct multivariate binary logistic regression models for all ATM groups in order to establish which factors were decisive on the treatment selection and on the decision to start combination therapy (CT). A p value <0.05 was considered statistically significant. Results.- 974 patients with MVRI were included during the study period; 398 with VAT and 576 with VAP. The mortality rate was 23.9% and 42.0% for VAT and VAP patients (p <0.05) respectively. 49.3% of VAP patients had a SIR consistent with severe sepsis or septic shock compared to only 13.7% in the TAV cohort (p <0.05). During the study period 1007 MVRI were diagnosed, of which 580 (52.2%) were VAP and 490 (47.8%) were VAT. In 96.4% of the VAP and 94.4% of VAT empirical ATM therapy was started. Globally, the most prescribed ATM were piperacillin-tazobactam (20.4%), carbapenems (16.8%), quinolones (10.9%) and aminoglycosides (10.4%). CT was indicated more frequently in VAP than in VAT cases (35.1% vs. 25.5%; p <0.05). Significantly more VAP than VAT cases were treated with carbapenems (34.4% vs. 31.1%; p <0.05), glycopeptides (9.1% vs 4.1%; p <0.05) and linezolid (20.8% vs. 10.7%; p <0.05). However, we did not find significantly differences in the choice of the 6 most commonly used monotherapy and CT regimens, with the exception of a greater use of quinolones monotherapy in VAT (p <0.05 3.2 vs. 8.1%). The length of treatment was significantly higher in the VAP (median 8 days vs 6 days). The severity of SIR was a major determining factor in the selection of CT (OR 3.5 95% CI [2.11 to 6.04]). Conclusions.- Most MVRI receive empirical ATM treatment. We did not find relevant differences in the pattern of ATM use between VAP and VAT in spite of large differences in the severity of SIR and clinical outcomes, suggesting a possible area for improvement in empiric treatment of IRVM ATM.

En la última década, las infecciones fúngicas invasoras (IFI) siguen aumentando su incidencia en pacientes inmunodeprimidos u hospitalizados. Estas infecciones presentan elevadas tasas de morbilidad y mortalidad, originando un consumo elevado de recursos. Además, la población de pacientes susceptibles a desarrollar IFI se ha ampliado de forma importante y han surgido nuevos grupos de riesgo. Por tanto, se ha modificado la visión clásica de la IFI y ahora sabemos que los diversos síndromes clínicos pueden ser vistos como un espectro continuo de la enfermedad, dependiendo de la interacción entre el patógeno y el huésped. Finalmente, se han identificado cambios en la cronología de estas infecciones, debido a los avances médicos contra las enfermedades subyacentes clásicas, la presencia de nuevas estrategias profilácticas y terapéuticas, la aparición de resistencias antifúngicas y de nuevas herramientas diagnósticas. Este trabajo muestra que en la IFI causada por hongos filamentosos la relación entre patógeno y huésped se modifica constantemente debido a los cambios epidemiológicos y a los clínicos del propio paciente. En el primer estudio hemos observado que en los pacientes con neoplasia de pulmón primaria o metastásica, la presencia de cambios anatómicos pulmonares debidos a la neoplasia, asociados a alteraciones locales y sistémicas que comprometen la respuesta inmune, parecen ser factores que predisponen a la aspergilosis pulmonar crónica (APC). En la actualidad, esta entidad poco conocida se encuentra en la frontera entre la enfermedad saprofítica e invasiva y puede ser infradiagnosticada, debido a que sus síntomas pueden estar enmascarados por los de la la enfermedad de base. El aislamiento de Aspergillus spp. en muestras respiratorias debe inducir un elevado nivel de sospecha de infección en estos pacientes vulnerables en los que la APC se asocia con un mal pronóstico. En el segundo estudio hemos descrito que la profilaxis con anfotericina B nebulizada (n-LAB) es segura, bien tolerada y puede ser utilizada para la prevención de la infección por Aspergillus spp. en los trasplantados de pulmón (TP). En los últimos años, la incidencia de la colonización e infección por Aspergillus spp. ha disminuido, sin embargo están emergiendo especies de Aspergillus con susceptibilidad reducida o resistencia a la AB, pero no parecen estar asociadas con una menor respuesta o una mayor mortalidad en nuestra serie. La aparición de microorganismos resistentes en los pacientes que reciben profilaxis n-LAB puede ser un evento centinela que necesite vigilancia. Por otra parte hemos observado que la disfunción crónica del injerto se asocia con el desarrollo posterior de infección y colonización por Aspergillus spp. y la n-LAB podría intensificarse en los TP con este factor de riesgo. En el tercer estudio hemos constatado que el aislamiento de hongos filamentosos no-Aspergillus spp. antes y después del trasplante es elevado en los TP sometidos a profilaxis n-LAB. Hemos descrito una incidencia relativamente baja de enfermedad invasiva, pero asociada a una elevada mortalidad. Purpureocillium spp. es un hongo emergente como causa de infección respiratoria en los TP. Los hongos no-Aspergillus spp. intrínsecamente resistentes a anfotericina B (AB) son más comúnmente aislados en las muestras de broncoscopia y se asocian con un mayor riesgo de infección, comparados con los hongos sensibles o con sensibilidad variable a AB. / Over the last decade, the incidence of invasive fungal infections (IFI) is increasing in immunocompromised or hospitalized patients. These infections have high morbidity and mortality, resulting in a high consumption of resources. In addition, the population of patients susceptible to developing IFI has expanded significantly and new groups at risk have emerged. Therefore, the classic view of IFI has changed and, now, we know that different clinical syndromes can be seen as a continuum of the same disease, depending on the interaction between the fungi and the host. Finally, we have identified changes in the timing of these infections due to medical advances against the traditional underlying disease, the presence of new prophylactic and therapeutic strategies, the emergence of antifungal resistances and new diagnostic tools. This work shows that in the IFI caused by filamentous fungi the relationship between pathogen and host is constantly changing due to epidemiological and clinical changes of the patient. In the first study we found that in patients with primary lung neoplasia or metastatic lung cancer, the presence of pulmonary anatomical changes due to the cancer, associated with local and systemic disorders that compromise the immune response, appear to be factors that predispose to chronic pulmonary aspergillosis (CPA). Today, this entity, which is on the border between saprophytic and invasive disease, may be underdiagnosed because the underlying disease can mask its symptoms. Isolation of Aspergillus spp. in respiratory specimens should induce a high level of suspicion in these vulnerable patients in whom CPA is associated with a poor prognosis. In the second study, we have described that prophylaxis with nebulized liposomal amphotericin B (n-LAB) has proved to be safe, tolerable and can be used for preventing Aspergillus spp. infection in lung transplant recipients (LTR). Over the last years, the incidence of Aspergillus spp. colonization and infection has decreased. However, species with reduced amphotericin susceptibility or resistance are emerging but do not seem to be associated with lower successful outcome or higher mortality in our series. The emergence of resistant microorganisms can be a sentinel event that needs to be monitored. Moreover, we have observed that chronic lung allograft dysfunction (CLAD) is associated with the development of Aspergillus spp. colonization and infection, and n-LAB prophylaxis could be intensified in patients with this factor. In the third study, we have found that pre- and post-transplantation isolation of non-Aspergillus molds in respiratory samples is high in LTR undergoing n-LAB prophylaxis. We have described a relatively low incidence of invasive disease, but associated with considerable related mortality. Purpureocillium spp. are emerging, as a cause of respiratory infection in LTRs. Detection of intrinsically AB-resistant non-Aspergillus molds was more common in bronchoscopy samples. These strains were associated with a higher risk of infection than AB-variably susceptible or AB-sensitive molds.

La hepatitis C es una infección del hígado causada por el VHC. Aproximadamente 170 millones de personas están infectadas en todo el mundo. El pronóstico de la hepatopatía crónica por VHC depende en gran medida de la progresión de la fibrosis hepática. Diversos autores han desarrollado índices no invasivos para el diagnóstico de cirrosis o fibrosis significativa obviando la realización de la biopsia hepática, pero a pesar de la existencia de múltiples índices predictivos o del FibroScan® todavía ninguno de ellos ha logrado sustituir a la biopsia como sistema ideal. En los últimos documentos de consenso de la Asociación Americana para el Estudio de las Enfermedades Hepáticas y de la Asociación Europea para el Estudio de la Enfermedad Hepática aceptan los métodos no invasivos para evaluar la fibrosis en pacientes con hepatitis C crónica, quedando la biopsia como método en caso de dudas diagnósticas. No obstante, la capacidad de los métodos no invasivos para predecir la evolución a cirrosis no ha sido establecida. Nuestro grupo ha elaborado y validado un índice predictivo no invasivo, el Sabadell’s NIHCED para discriminar entre pacientes que ya han desarrollado cirrosis hepática, y que utiliza los parámetros que se usan en la clínica diaria para valorar el seguimiento de los pacientes con hepatitis crónica por VHC, lo que hace que económicamente sea posible en la práctica habitual. Esta tesis desarrolla dos estudios. El primero, es determinar la capacidad de discriminación del índice NIHCED en los pacientes con hepatitis crónica por VHC entre la presencia o no de fibrosis significativa. Los resultados obtenidos muestran que la capacidad del NIHCED para distinguir entre fibrosis significativa y fibrosis ausente o expansión portal (puntuación de corte de 6) disminuye a sensibilidad del 72%, especificidad del 76.3%, VPP del 81%, VPN del 63.7% y una precisión diagnóstica del 72.5% y un área bajo la curva ROC fue de 0.787 (Intervalo de confianza 0.73-0.83). Estos resultados son equivalentes a los obtenidos con otros métodos no invasivos. Por otro lado, intentamos validar los índices no invasivos APRI; Forns y NIHCED como predictores de evolución a cirrosis. Fue reclutada una cohorte de pacientes con infección por VHC con una biopsia basal para valorar la progresión a cirrosis hepática en función de los valores de los métodos no invasivos basales un período de seguimiento de 10 años, mediante métodos no invasivos y con biopsia hepática de control, si los primeros no eran coincidentes. Se reclutaron 290 pacientes. Se obtuvo un área bajo la curva ROC para la predicción de la cirrosis de 0.83% para Forns, 0.7%9 para APRI y 0.76% para NIHCED. La sensibilidad y especificidad para predecir la cirrosis, respectivamente, fueron 75% y 71% para Forns (punto de corte 4.7), 86% y 42% para APRI (punto de corte 0.48), y el 41% y el 82% para NIHCED (punto de corte 0). El área bajo la curva ROC para predecir la mortalidad en función de los valores basales de los métodos no invasivos fue de 0.86% para Forns, 0.79% para APRI, y 0.84% para NIHCED. / Hepatitis C is an infection of the liver caused by HCV. Approximately 170 million people are infected worldwide. The prognosis of chronic HCV liver disease depends largely on the progression of liver fibrosis. Several authors have developed noninvasive indices for the diagnosis of significant fibrosis or cirrhosis ignoring performing liver biopsy, but despite the existence of multiple predictive scores or FibroScan®, none of them has managed to replace biopsy as ideal system yet. In recent consensus documents of the American Association for the Study of Liver Diseases and the European Association for the Study of Liver Disease accept non-invasive methods for assessing fibrosis in patients with chronic hepatitis C, leaving the biopsy as a method in case of diagnostic uncertainty. However, the capacity of non-invasive methods to predict progression to cirrhosis has not been established. Our group has developed and validated a predictive noninvasive Sabadell's NIHCED score to discriminate between patients who have already developed cirrhosis, and uses the parameters that are used in everyday clinical practice to assess the monitoring of patients with chronic hepatitis C, making it economically possible in practice. This thesis develops two studies. The first is to determine the ability of discrimination NIHCED index in patients with chronic hepatitis C between the presence or absence of significant fibrosis. The results show that the ability to distinguish between NIHCED significant fibrosis and fibrosis absent or expansion site (cutoff of 6) decreases sensitivity 72%, specificity 76.3%, PPV 81%, NPV of 63.7% and a diagnostic accuracy of 72.5% and an area under the ROC curve was 0.787 (confidence interval 0.73 to 0.83). These results are equivalent to those obtained with other non-invasive methods. On the other hand, we try to validate noninvasive scores APRI, NIHCED and Forns as predictors of progression to cirrhosis. A cohort of patients with HCV infection with a baseline biopsy was recruited to assess the progression to liver cirrhosis based on the values of baseline noninvasive methods follow-up period of 10 years, using non-invasive methods and liver biopsy control if the first didn’t match. 290 patients were recruited. An area under the ROC curve for the prediction of cirrhosis 0.83 for Forns, 0.79 for APRI and 0.76 for NIHCED was obtained. The sensitivity and specificity for predicting cirrhosis, respectively, were 75% and 71% for Forns (cutoff 4.7), 86% and 42% for APRI (cutoff 0.48), and 41% and 82% for NIHCED (cutoff 0). The area under the ROC curve to predict mortality based on baseline noninvasive methods was 0.86 for Forns,0.79 for APRI 0.79 and 0.84 for NIHCED

En aquesta tesis s’ha determinat l’epidemiologia dels principals virus respiratoris circulants en el nostre medi i s’ha avaluat l’aportació de la tecnologia molecular al diagnòstic de rutina de les infeccions respiratòries víriques. Es van recollir les dades dels virus respiratoris detectats entre gener de 1997 i desembre de 2013, a l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. Es va analitzar la freqüència, la distribució estacional i la relació entre els virus detectats amb l’edat i el sexe dels pacients. Les mostres incloses van ser mocs nasofaringis, exsudats nasals i faringis, rentades broncoalveolars i biòpsies pulmonars i es van analitzar mitjançant tècniques d’immunocromatografia, immunofluorescència (IF), cultiu cel·lular (CC) i detecció d’àcids nucleics dels virus gripals. De les 36.744 mostres estudiades, 13.201 (35,9%) van resultar positives per un o més virus. En total es van detectar 13.630 virus respiratoris, dels quals el RSV (29,4%) va ser el virus més detectat, el FLUAV (28,7%) el segon i l’AdV (14,7%) el tercer. La resta de virus respiratoris es van detectar amb una freqüència inferior al 10%: EV (9,3%), FLUBV (6,7%), hMPV (5,1%), RV (4,4%), PIV-3 (3%), PIV-1 (1,1%) i PIV-2 (<1%). Es van trobar 428 co-deteccions (3,2%). Els RSV, FLUAV, AdV, EV i PIV-3 es van detectar durant tots els anys. La resta van presentar una distribució heterogènia al llarg dels anys. Els mesos amb més deteccions positives van ser els mesos d’hivern i els de menys, els mesos d’estiu. Alguns virus presentaven una distribució estacional en forma de pics en mesos concrets: el RSV durant els mesos de novembre a gener, el hMPV de febrer a maig, el FLUAV de desembre a març, el FLUBV de gener a març i el PIV-2 de setembre a desembre. La resta dels virus respiratoris es van detectar al llarg de tot l'any. Les co-deteccions es van trobar principalment entre octubre i març durant tots els anys. De manera destacada, durant la pandèmia de virus gripal de 2009/2010 el FLUAV va representar el 43% dels virus detectats mentre que el 57% corresponia a altres virus respiratoris. En menors de 6 mesos, es va detectar almenys un virus respiratori en un 37,4% de les mostres; de 6 a 12 mesos en un 51,2%; entre 1 i 3 anys, en un 50,8%; entre 3 i 5 anys, en un 42,7% i entre 5 i 18 anys en un 32,2%. A partir d’aquesta edat el percentatge de positivitat era al voltant del 15%. El 56,1% i el 43,9% dels virus detectats eren de mostres d’homes i dones, respectivament. Aquesta ràtio home:dona superior a 1 es va trobar en tots els grups d’edat excepte en els rangs de 18 a 40 anys. Per determinar l’aportació de les tècniques de PCR al diagnòstic dels virus respiratoris, es van comparar dues tècniques moleculars: Seeplex® que utilitza la tecnologia DPO™ (Dual Priming Oligonucleotide) i CLART®, amb tecnologia de microarrays. Es van analitzar 80 mocs nasofaringis de pacients menors de 6 anys amb sospita d’infecció respiratòria vírica. En la comparació entre els mètodes moleculars i els convencionals es va observar que els resultats variaven segons la tècnica. Es van obtenir 37, 40 i 62 mostres positives per IF/CC, Seeplex® i CLART®, respectivament. Seeplex® i CLART® van detectar 11 i 57 virus més que IF/CC, respectivament. Dels virus detectats només per PCR, el 72% corresponien a RV, hMPV, HCoV-OC43, PIV-4, FLUCV i HBoV. Mitjançant PCR es van trobar co-deteccions en 30 mostres i cap per IF/CC. El gran repte que planteja el diagnòstic molecular de les infeccions respiratòries víriques és poder determinar si el virus detectat és el causant del quadre clínic del pacient. / The present thesis aimed to determine the epidemiology of the main respiratory viruses circulating in our geographical area. The contribution of molecular techniques to the routine diagnosis of the infections caused by these viruses was also evaluated. Data of the respiratory viruses detected at Hospital de la Santa Creu i Sant Pau between January 1997 and December 2013 were collected. The circulation of respiratory viruses, including frequency and seasonal distribution, was analysed. The relationship between the viruses detected and the age and sex of the patients was also evaluated. The clinical specimens analysed included nasopharyngeal aspirates, nasal and pharyngeal exudates, bronchoalveolar lavages and lung biopsies. The virological studies were performed by cell culture (CC), immunochromatography and immunofluorescence (IF); a nucleic acid amplification technique (NAAT) for detection of Influenza viruses was also used. A total of 36,744 clinical specimens were studied. Of these, 13,201 (35.9%) were positive for one virus or more than one. Overall 13,630 respiratory viruses were identified: RSV (29.4%) was the most frequently detected, followed by FLUAV (28.7%) and AdV (14.7%). The other viruses were detected in a frequency under 10%: EV (9.3%), FLUBV (6.7%), hMPV (5.1%), RV (4.4%), PIV-3 (3%), PIV-1 (1.1%) and PIV-2 (<1%). A total of 428 co-detections were identified (3.2%). RSV, FLUAV, AdV, EV and PIV-3 were detected every year. The other respiratory viruses had a heterogeneous distribution throughout the years under study. Overall the highest number of positive detections was obtained during the winter months and the fewest in summer. Some viruses followed a seasonal distribution showing a pick in definite months: RSV from November to January, hMPV from February to May, FLUAV from December to March, FLUBV from January to March, and PIV-2 from September to December. The remaining respiratory viruses under study were detected throughout the year. Co-detections were mainly found from October to March every year. Noteworthily during the influenza pandemic (2009-2010), FLUAV corresponded to only 43% of all the respiratory viruses. Respiratory viruses were more frequently identified in children. Viral detection was obtained in 37.4%, 51.2%, 50.8%, 42.7% and 32.2% of the samples from children under 6 months of age, under 1 year, between 1 and 3 years, between 3 and 5 years, and between 5 and 18 years, respectively. The average of positivity in adults was 15%. Regarding the sex of the patients, 56.1% and 43.9% of viral detections corresponded to samples from men and women, respectively. The ratio men:woman over 1 was found in all age groups but young adults (ranging from 18 to 40 years). To determine the contribution of NAATs to the diagnosis of respiratory viral infection, two molecular techniques were compared: Seeplex® based on the DPO™ system (Dual Priming Oligonucleotide) and CLART®, based on microarray technology. These techniques were also compared to conventional techniques (IF/CC). Eighty nasopharyngeal aspirates were collected from children under six years of age attended for acute respiratory illness. The main finding was that both NAATs used to detect respiratory viruses yielded different results. NAATs and IF/CC results also differed. The number of positive samples was 40, 62 and 37 for Seeplex®, CLART® and IF/CC, respectively. Seeplex® and CLART® detected 11 and 57 viruses more than IF/CC, respectively. Considering those viruses detected only by PCR, about 72% corresponded to RV, hMPV, HCoV-OC43, PIV-4, FLUCV, and HBoV. Co-detections were detected in 30 samples by NAATs whereas none was detected by IF/CC. The main challenge posed by molecular techniques in the diagnosis of respiratory virus infections is the difficulty in determining whether a virus detected is related to the current symptoms of the patient.

Els canvis socioeconòmics i climàtics, que pateix el món globalitzat condueixen a un canvi d’escenari de la patologia infecciosa que s’atén en l’àmbit sanitari i que requerirà una especialització i expertesa que intentem reflectir en aquest treball. La present tesi estudia i analitza dades sanitàries de la població viatgera i immigrant establerta a la zona Metropolitana Nord de Barcelona, majoritàriament de la comunitat resident a Badalona i a Santa Coloma de Gramenet durant el període fonamentalment 2007 al 2013. La majoria de dades s’han recollit tan a nivell de l’atenció primària (Unitat de Salut Internacional Metropolitana Nord) com a nivell d’un hospital de tercer nivell (Hospital Germans Trias i Pujol), ambdós conformant la Unitat territorial de Salut Internacional Metropolitana Nord del Programa de Salut Internacional de l’ Institut Català de la Salut (PROSICS) aprovat al 2012. La tesi s’ha dividit en quatre treballs que responen a quatre premisses: 1. A 5 anys de la crisi econòmica existeix una variació en el perfil de risc del viatger internacional que es desplaça per motiu laboral. N’ha augmentat el número, així com els factors de risc als que s’exposa per adquirir malalties infeccioses 2. La incidència de dengue i chikungunya està en augment en l’àrea Metropolitana Nord de Barcelona a expenses de casos importats per viatgers internacionals. Malgrat que fins al moment no ha aparegut cap cas autòcton la zona està densament poblada pel vector Ae.albopictus. 3. Un 90% dels casos de infeccions per Strongyloides stercolaris que es diagnostiquen a la nostra zona són importades per immigrants. Majoritàriament es tracta de infeccions asimptomàtiques i el diagnòstic es basa en la sospita clínica i/o analítica, i en la cerca activa del paràsit. Caldrà implementar protocols de cribatge en immigrants immunodeprimits per l’alta mortalitat que pot comportar la reactivació de la infecció. 4. La malaltia de Chagas és la malaltia emergent més important en el nostre territori per la gran quantitat de persones que procedeixen d’àrees endèmiques. En la nostra zona roman infradiagnosticada ja que s’han detectat molts menys casos dels esperats. La sèrie però té un elevat número de malalts amb afectació visceral. Donat el risc de transmissió no vectorial en un país no endèmic i les complicacions cròniques de la malaltia, s’hauria de fomentar la informació i el cribatge en la població de risc. Així doncs, amb l’ increment dels viatges internacionals i la immigració, a Catalunya, ha augmentat el número de pacients amb malalties infeccioses emergents, moltes d’elles importades des de zones tropicals i subtropicals. El risc que representen per a la salut pública sembla ser baix, encara que els canvis que s’estan produint en relació a la crisi econòmica mundial, a la introducció biogeogràfica de vectors, al canvi climàtic i sobretot a l’aparició de reservoris naturals d’aquestes infeccions, ens situen en un context imprevisible. Un accés universal a l’assistència sanitària, que aquesta sigui d’expertesa i qualitat per garantir un diagnòstic i tractament immediat, junt a una vigilància epidemiològica estreta i les intervencions en Salut Pública corresponents, són peces clau per a preservar la Salut de la nostra població. / Nowadays, the health care of infectious diseases urgently demands a change of scenario due to socioeconomic and climatic changes as a consequence of the globalized world, and requires a specialization and particular expertises from the health community. This issue is dealt in this study. The present doctoral thesis focuses on the analyses of health data of international travellers and immigrants in the area of Nothern Metropolitan Barcelona residing in Badalona and Santa Coloma de Gramanet from 2007 to 2013. Data was collected in primary care (International Nothern Metropolitan Health Unit) and in a tertiary level hospital (Hospital Germans Trias i Pujol), which shapes the territorial unit of International Health Northern Metropolitan Health Program of the International Catalan Institute of Helath (PROSICS) approved in 2012. The doctoral thesis is divided into four projects which are based on four premises: 1. After 5-years of economic crisis, it has been a change in the risk profile of the international traveller who travels for work. The number of travellers as well as the risk factors to which they are exposed to acquire infectious diseases have increased. 2. The incidence of dengue and chikungunya is increasing in the Metropolitan area north of Barcelona at the expense of imported cases from international travellers. So far, have not appeared cases of dengue and chikungunya in the local area, although it is densely populated by the vector Ae.albopictus. 3. 90% of cases of infections Strongyloides stercolaris diagnosed in our area are imported by immigrants. Partly, it is an asymptomatic infectious and diagnosis is based on clinical suspicion and / or analysis, and the active search for parasites. We will have to implement screening protocols in immunocompromised immigrants for the high mortality that can lead to reactivation of the infection. 4. Chagas’ disease is the most important emerging disease in our country due to people who come from endemic areas. In our area, this infectious disease remains underdiagnosed, because of fewer cases detected than expected. However, Chagas’ patients have a remarkable incidence of visceral involvement. Given the risk of non-vector transmission in a country which is not endemic as well as for the chronic complications of the disease, it should be promoted the information and screening in the population at risk. So, the number of patients with emerging infectious diseases, of which many of them are imported from tropical and subtropical areas, has grown in Catalonia with the increase in international travels and immigration. The risk that they represent to public health appears to be low, although the changes taking place in relation to the global economic crisis, with the introduction of biogeographic vectors, particularly climate change, and the occurrence of natural reservoirs of these infections, lead us to an unexpected context. Finally, the key for preserving the health of our population is the universal access to health care, being of expertise and quality to ensure immediate diagnosis and a precise treatment, along with a narrow epidemiological surveillance and the public health interventions related.

La infecció del tracte urinari (ITU) és una de les malalties infeccioses més comuns en el nostre àmbit, i Escherichia coli és el principal agent. Entre els aïllats clínics d’ Escherichia coli, les taxes de resistència als antibiòtics s'han incrementat substancialment. Les soques resistents a les quinolones i fluoroquinolones són menys virulentes que les sensibles. Alhora, Escherichia coli és la població majoritària de la flora intestinal en humans i animals, pel que l'intestí constitueix un reservori important de bacteris causants d'infeccions extraintestinals, com ara la ITU. Les soques d’E. coli que causen infecció extraintestinal (ExPEC) pertanyen principalment al grup filogenètic B2 i en menor mesura al grup D, i presenten molts dels putatius factors de virulència com ara adhesines, toxines, sideròfors i polisacàrids, factors que poden ser codificats en elements genètics mòbils (plasmidis, bacteriòfags, i illes de patogenicitat). Per contra, les soques d’ Escherichia coli comensals pertanyen principalment als grups A i B1, i típicament no tenen trets de virulència. Estudi 1: Per conèixer el paper que els factors de virulència d' E. coli juguen en la patogènia de la bacterièmia d'origen urinari, es van recollir soques d´E. coli aïllades de pacients amb aquesta condició i es varen comparar les seves propietats de virulència i el grup filogenètic amb les de soques d'E coli de pacients amb pielonefritis, i de pacients amb bacterièmia d’altres orígens. Els resultats d'aquest estudi suggereixen que les soques d'E coli que causen bacterièmia d'origen urinari posseeixen trets diferencials. Son soques que comparteixen ancestres evolutius comuns amb les altres soques ExPEC, com s'indica pel predomini de grup filogenètic B2 i de diversos trets de virulència. No obstant això, alguns factors semblen ser crítics per a la producció d'aquesta condició, com ara les fímbries P (especialment l’al·lel II de PapG) per arribar al ronyó, i certes toxines (CNF1) i les fímbries S/F1C per a produir urosepsis. Aquestes dades impliquen que, per a una síndrome clínica particular, factors específics de virulència poden ser igual o més importants per a la capacitat patogènica d’E. coli que el nombre total de factors de virulència que posseeix. Estudi 2 : Per conèixer el paper que la resistència a determinats antimicrobians juga en la patogènia de les infeccions extraintestinals, es van comparar els aïllats d´E. coli resistents i sensibles a quinolones, fluoroquinolones i trimethioprim/sulfametoxazol. Els resultats suggereixen que en les soques d’E .coli causants d’infecció urinària, la resistència als tres antimicrobians s’associa amb una disminució de la prevalença dels factors de virulència i amb un desplaçament cap a grups filogenètics no B2, i que aquests canvis son més marcats entre els aïllats resistents a les fluoroquinolones . Estudi 3 i 4: Per avaluar les similituds o diferències en l'estructura de les poblacions fecals de dones sanes i dones amb infecció urinària, es va utilitzat la mateixa metodologia, encara que en les dones amb ITU es va incloure l’estudi de la soca d’E. coli causant de la mateixa. Les poblacions d'E coli fecals varien considerablement segons l’hoste, tant pel que fa a la diversitat clonal com a la distribució filogenètica. E. coli dels grups B2 i D són més comuns en mostres pauciclonals (≤4 clons d'E coli per mostra). Els clons dominants fecals i aquells clons pertanyents a mostres pauciclonals presenten un grau elevat de virulència. Conseqüentment, els trets de virulència associats (grup filogenètic B2 i D, i factors de virulència) s’associen amb la dominància i la poca diversitat fecal clonal; i aquest fenomen incrementa la probabilitat que els clons pertanyents als grups B2 i D produeixin infecció urinària o altres infeccions extraintestinals. / La infección del tracto urinario (ITU) es la enfermedad infecciosa más común en nuestro ámbito, y Escherichia coli es el principal agente. Entre los aislados clínicos de Escherichia coli, las tasas de resistencia a los antimicrobianos se han incrementado sustancialmente. Las cepas resistentes a las quinolonas y fluoroquinolonas son menos virulentas que las sensibles. Asimismo, Escherichia coli es la población mayoritaria de la flora intestinal en humanos y animales, el intestino constituye un reservorio importante de bacterias causantes de infecciones extraintestinales, como la ITU. Las cepas que causan infección pertenecen principalmente al grupo filogenético B2 y en menor medida al grupo D; estas cepas presentan muchos de los putativos factores de virulencia, como adhesinas, toxinas, sideróforos y polisacáridos, estos factores pueden ser codificados en elementos genéticos móviles (plásmidos, bacteriófagos, e islas de patogenicidad). Por el contrario, Escherichia coli comensales pertenece principalmente a los grupos A y B1, y no presenta factores de virulencia. Estudio 1: Para conocer el papel de los factores de virulencia de E.. coli en la patogénesis de la bacteriemia de origen del tracto urinario, se recogieron cepas aisladas en pacientes con esta condición y se compararon las propiedades virulentas y el grupo filogenético con las de las cepas de pacientes con pielonefritis, y con bacteriemia de otros orígenes. Los datos de este estudio sugieren que las cepas de E. coli que causan bacteriemia de origen del tracto urinario pueden considerarse un grupo diferente. En general, estas cepas comparten ancestros evolutivos comunes con las otras cepas ExPEC, como se indica por el predominio del grupo B2 y de varios factores de virulencia. Sin embargo, algunos factores parecían ser críticos para la producción de esta condición, como las fimbrias P (especialmente el alelo II de PapG) para llegar al riñón, y toxinas (CNF1) y las fimbrias S/F1C para producir urosepsis. Estos datos implican que, para un síndrome clínico particular, específicos factores de virulencia de E.. coli pueden ser más o igualmente importantes para la capacidad patogénica que el número total de factores de virulencia presentes. Estudio 2: Para conocer el papel que juegan en la patogénesis de las infecciones extraintestinales, la resistencia a determinados antimicrobianos, el grupo filogenético y la virulencia, comparamos los aislados de E.. coli resistentes y susceptibles a quinolonas, fluoroquinolonas y trimethioprim/sulfametoxazol. Nuestros resultados sugieren que entre las cepas de pacientes con infección urinaria, la resistencia a los antimicrobianos se asoció con una disminución de la prevalencia de los factores de virulencia y se desplaza a grupos no B2, siendo estos cambios más marcados entre los aislados resistentes a las fluoroquinolonas. Estudio 3 y 4: Se ha utilizado la misma metodología para analizar muestras fecales de mujeres sanas y mujeres con infección urinaria (en este caso, también se ha aislado la cepa de E. coli causante de la infección urinaria) con el objetivo de evaluar las similitudes o diferencias en la estructura de las poblaciones fecales. Las poblaciones fecales de E. coli varía considerablemente según el huésped, tanto respecto a la diversidad clonal como la distribución filogenética. E. coli de los grupos B2 y D son más comunes en muestras pauciclonales (≤4 clones de E. coli por muestra). Comparando los clones no dominantes con aquellos clones pertenecientes a muestras multiclonales, los clones dominantes fecales y aquellos clones pertenecientes a muestras pauciclonales presentan un elevado grado de virulencia. Por lo tanto, los rasgos de virulencia asociados (grupo B2 y D, y factores de virulencia) se asocian con la dominancia y la poca diversidad fecal clonal; y este fenómeno incrementa la probabilidad de que los clones pertenecientes a los grupos B2 y D produzcan infección urinaria u otras infecciones extraintestinales. / Urinary tract infection (UTI), one of the most frequent types of bacterial infection, is usually due to Escherichia coli. Among human clinical isolates of Escherichia coli, rates of antimicrobial resistance have increased substantially. It has been reported that E .coli resistant to quinolones and fluoroquinolones were less virulent tan susceptible stains. The gut constitutes an important reservoir of bacteria causing extraintestinal infections such as urinary tract infection (UTI). Escherichia coli is both the predominant facultative intestinal organism and the most frequent agent of extraintestinal infection due to gut-source bacteria. Extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC), the distinctive strains that cause most extraintestinal E. coli infections, belong mainly to phylogenetic group B2 and to a lesser extent group D. ExPEC exhibit many putative or proven virulence traits such as adhesines, toxins, siderophores and polysaccharides surface coatings, which can be encoded on mobile genetic elements, such as plasmids, bacteriophages, and pathogenicity-associated islands (PAIs). In contrast, commensal E. coli belonged principally to phylogenetic groups A and B1, and typically are devoid of virulence traits. Study 1: To gain insight into the role of E. coli virulence determinants in the pathogenesis of bacteremia from a urinary tract origin, we collected strains isolated from patients with this condition and compared their virulence properties and phylogenetic background with those of E. coli stains from patients with pyelonephritis and negative blood cultures, and strains from patients with other sources of bacteremia. The data from this study suggest that E. coli strains causing bacteremia of urinary tract origin can be considered a distinct group. In general, these strains shared evolutionary ancestors with the remaining ExPEC, as indicated by the predominance of phylogenetic group B2 and various virulence traits. However, some factors appeared to be critical for the production of this condition, such as P fimbriae (specially allele II of papG) for reaching the kidney, and toxins (cnf1) and S and/or F1C fimbriae for producing urosepsis. These data strongly imply that, for a particular clinical syndrome, specific E. coli virulence traits might be equally important or more important for pathogenetic capability than the total number of virulence traits present. Study 2: To gain insight into the role that resistance, phylogenetic background and virulence traits play in the pathogenesis of extraintestinal pathogenic E .coli infections, we compared isolates resistant and susceptible to quinolones, fluoroquinolones and trimethoprim/sulfamethoxazole. Our results suggest that among E .coli from Patients with various UTI syndromes, resistance to quinolones, fluoroquinolones and trimethoprim/sulfamethoxazole was associated with a decreased prevalence of virulence genes and shifts to non-B2 phylogenetic groups, with these changes being most marked among isolates resistant to fluoroquinolones. Study 3 and 4: We used the same sampling methodology to analyze fecal samples from healthy women and women with UTI (also urine E. coli isolate), with the aim of assessing for similarities or differences in the structure of the fecal populations between healthy women and women with UTI. In summary, fecal E. coli populations varies considerably by host with respect to both clonal diversity and phylogenetic distribution. E. coli clones from phylogenetic groups B2 and D are most common in pauciclonal samples (≤4 E. coli clones /samples) and tend to behave as dominant clones. Compared with nondominant clones and those from multiclonal samples, dominant fecal clones and those from pauciclonal samples exhibit higher virulence scores. Thus, virulence-associated traits (phylogenetic group B2/D and virulence factors) are associated with clonal dominance and with low fecal clones diversity, and these phenomena may enhance the likelihood of clones from groups B2 and D causing UTI or other extraintestinal infections.

Antecedentes: la tuberculosis (TB) sigue siendo en la actualidad un problema de salud pública global y es la segunda causa de muerte por una enfermedad infecciosa en el mundo, solo por detrás del síndrome de inmunodeficiencia humana. La tuberculosis es una conocida y vieja enfermedad, a la cual se han asociado nuevos y acuciantes problemas que influyen de manera importante en su control. Mucho se conoce y se ha investigado sobre TB, pero quedan aún muchas lagunas en el conocimiento científico en este campo. Objetivos: 1) analizar los principales factores asociados a la adherencia y cumplimiento en el tratamiento de la infección tuberculosa (TIT) en un área de salud de la provincia de Alicante, España; 2) evaluar la calidad metodológica de las guías de práctica clínica (GPCs) sobre tuberculosis y 3) comparar la eficacia, seguridad y aceptabilidad de las combinaciones de dosis fijas (CDFs) versus los medicamentos separados (MS) en el tratamiento de los pacientes nuevos con tuberculosis pulmonar. Métodos: se realizaron tres trabajos de investigación: A) un estudio observacional retrospectivo que permitió conocer los factores que pueden influir en la aceptación y en el cumplimiento del tratamiento de la infección tuberculosa, B) una revisión crítica de la calidad de las guías de práctica clínica sobre tuberculosis utilizando el instrumento AGREE y C) una revisión sistemática Cochrane de ensayos clínicos aleatorizados (ECAs) que comparaban el uso de combinaciones de dosis fijas versus medicamentos separados, en el tratamiento de los pacientes nuevos con tuberculosis pulmonar. TESIS DOCTORAL: EVIDENCIAS CIENTÍFICAS SOBRE EL CONTROL DE LA TUBERCULOSIS Carmen R. Gallardo Quesada Página 10 Resultados: de todos los pacientes diagnosticados de infección tuberculosa, el 45.6% no iniciaron tratamiento y los factores que se asociaron a ello fueron: la edad, la relación social con el caso índice de tuberculosis y la induración de la prueba de tuberculina (PT); la tasa de cumplimiento entre los que si iniciaron el TIT fue del 80.4% y la pauta de tratamiento de 7-9 meses con isoniazida se asoció a mejor cumplimiento. La evaluación de GPCs incluyó 36 guías, los dominios que obtuvieron mayor valoración fueron “alcance y objetivos (70%) y “claridad y presentación” (56%) y los dominios con menor valoración fueron “independencia editorial” (23%) y “rigor en el desarrollo” (24%), resultando solo 2 guías fuertemente recomendadas. En el metanálisis de la revisión sistemática Cochrane se incluyeron 12 ECAs y en general, no se encontraron diferencias entre el uso de las combinaciones de dosis fijas comparadas con los medicamentos separados en el tratamiento de los pacientes nuevos con TB pulmonar y la calidad de la evidencia encontrada fue moderada. Las recaídas fueron más frecuentes cuando se usaron CDFs, aunque no se alcanzó significación estadística. Conclusiones: la tasa de cumplimiento del TIT fue alta entre los pacientes que iniciaron tratamiento, aunque casi la mitad del total de los que tenían infección tuberculosa no lo iniciaron y los factores que se asociaron a ello fueron la edad, la relación social con el caso índice de TB y la induración de la PT; además, la pauta de tratamiento recomendada se asoció a un mejor cumplimiento del tratamiento. La calidad metodológica de las guías evaluadas fue baja. Hay pruebas de calidad moderada que evidencian una eficacia similar cuando se usan las CDFs en comparación con los medicamentos separados, en el tratamiento de pacientes con tuberculosis pulmonar de reciente diagnóstico. Ambas formulaciones (CDFs y MS) presentan un perfil de seguridad similar en términos de efectos adversos. / Background: tuberculosis (TB) remains a global public health problem and is the second leading cause of death from infectious disease in the world, only behind the human immunodeficiency syndrome. Tuberculosis is a known and old disease which is associated with new and pressing problems significantly influencing its control. Even though much is known about TB and it has been extensively investigated, there are still many gaps in the scientific knowledge in this field. Objectives: 1) to analyze the main factors associated with adherence to and compliance with the treatment of tuberculosis infection (TTBI) in a health area in Alicante, Spain; 2) to assess the methodological quality of clinical practice guidelines (CPGs) on tuberculosis; and 3) to compare the efficacy, safety and acceptability of an anti-tuberculosis drug regimen with fixed-dose combinations (FDCs) compared to single-drug formulations (SDF) for treating patients newly diagnosed with pulmonary TB. Methods: three research works were conducted: A) one retrospective observational study that allowed to know the factors that may influence acceptance of and compliance with tuberculosis infection treatment; B) one critical review for assessing the quality of clinical guidelines on tuberculosis using the AGREE instrument; and C) one Cochrane systematic review of randomized clinical trials (RCTs) comparing the use of fixed-dose combinations with single-drug formulations in the treatment of patients newly diagnosed with pulmonary tuberculosis. TESIS DOCTORAL: EVIDENCIAS CIENTÍFICAS SOBRE EL CONTROL DE LA TUBERCULOSIS Carmen R. Gallardo Quesada Página 13 Results: of all patients with TB infection, 45.6% did not start treatment and factors associated with not initiating treatment were age, the social relationship with the TB index case and tuberculin skin test (TST); the completion rate for TTBI was 80.4% among people who started therapy and the 7-9-month treatment regimen with isoniazid was associated with greater compliance. The evaluation of CPGs included 36 guidelines. The domains with the highest main score were “scope and purposes” (70%) and “clarity and presentation” (56%). The domains with the lowest main score were “editorial independence” (23%) and “rigor in development” (24%). Only two guidelines were strongly recommended. Twelve RCTs were included in the meta-analysis of the Cochrane systematic review and no differences were found in general with the use of fixed-dose combinations compared to single-drugs formulations in the treatment of newly diagnosed pulmonary tuberculosis patients; also, the quality of evidence was moderate. Relapses were more frequent with FDCs, although statistical significance was not reached. Conclusions: the tuberculosis infection treatment compliance rate was high among people who started treatment, although nearly half of the patients with tuberculosis infection did not initiate treatment and the associated factors were age, the social relationship with the TB index case and TST reaction. Furthermore, the recommended treatment regimen was associated with better compliance with TTBI. The methodological quality of the evaluated guidelines was low. According to evidence of moderate quality, FDCs shows similar efficacy to SDF in the treatment of patients with newly diagnosed pulmonary tuberculosis. Both formulations present a similar safety profile in terms of adverse effects.

El rápido incremento de la resistencia antibiótica, junto con la falta de nuevos antibióticos en desarrollo, representa un problema médico de primera magnitud. En este escenario, las polimixinas en general y la colistina en particular en nuestro medio, constituyen en muchas ocasiones la última opción terapéutica. Las polimixinas hicieron su aparición en la práctica clínica en los años 50. Sin embargo, pronto fueron relegadas a un segundo plano en favor de los “menos tóxicos” aminoglucósidos y otros antipseudomónicos no nefrotóxicos. Este hecho provocó que tanto su desarrollo pre-clínico como su posterior proceso regulador no se realizaran de acuerdo a los estándares actuales. Como consecuencia de esto, y a pesar de los muchos avances realizados en los últimos años en el campo de la farmacología preclínica y clínica de las polimixinas, la información disponible en el momento actual resulta insuficiente para dar recomendaciones firmes que guíen su uso en la práctica clínica diaria. Los objetivos del presente trabajo fueron: 1. Valorar mediante un trabajo prospectivo observacional, la posible relación entre los niveles plasmáticos de colistina y el desarrollo de nefrotoxicidad durante el tratamiento. 2. Valorar en una cohorte de pacientes con infecciones causadas por Pseudomonas aeruginosa extremadamente resistente, la posible relación entre los niveles plasmáticos de colistina y la curación clínica y la mortalidad cruda a día 30. 3. Valorar mediante un estudio multicéntrico, aleatorizado no enmascarado, el posible impacto de una monitorización terapéutica de colistina en la práctica clínica diaria. Las conclusiones del presente trabajo fueron: 1. La colistina es un fármaco con un estrecho margen terapéutico siendo la nefrotoxicidad el efecto secundario limitante más frecuente. 2. Los niveles plasmáticos de colistina se relacionan de forma independiente con la aparición de nefrotoxicidad durante el tratamiento. Los valores que mejor predicen la aparición de nefrotoxicidad a día 7 de tratamiento y al final del mismo fueron 3,33 mg/L y 2, 42 mg/L respectivamente. 3. Con las dosis utilizadas en la práctica clínica habitual, incluyendo aquellos regímenes que utilizan dosis máximas (9 millones de UI/día), y en pacientes sin insuficiencia renal, es difícil alcanzar concentraciones plasmáticas de colistina en la fase de equilibrio estacionario consideradas óptimas (2,5 mg/L). 4. Los niveles plasmáticos de colistina no se asociaron con la curación clínica ni con la mortalidad cruda a día 30 de los pacientes con infecciones por Pseudomonas aeruginosa extremadamente resistente. 5. La monitorización terapéutica de la colistina no tuvo impacto sobre la curación ni la mortalidad cruda a día 30. 6. La monitorización de los niveles plasmáticos de colistina podría ser útil en la prevención de la nefrotoxicidad durante el tratamiento de colistina. / In an era of increasing rates of multidrug resistance and a dry drug-development pipeline for new antimicrobial agents, the polymyxin antibiotics—colistin and polymyxin B—have had a substantial resurgence in their use for treatment of infections caused by Gram-negative bacteria. Polymyxins became clinically available in the 1950s, however, they soon fell out of favour in favor of “less toxic” aminoglycosides and other antipseudomonic drugs. For this reason, the polymyxins were not subjected to the drug development procedures and regulatory scrutiny needed for modern drugs. Despite substantial progress has been made in the study of preclinical and clinical pharmacology of polymyxins, information to guide their clinical use is scarce. In this scenario, the aims of this study were: 1. To determine in a cohort of patients treated with colistin, the incidence and the potential risk factors of colistin-associated nephrotoxicity including colistin plasma levels. 2. To assess the risk factors of 30-day all cause mortality including colistin plasma levels, in a cohort of patients infected by colistin-susceptible extremely drug-resistant (XDR) P. aeruginosa. 3. To assess the impact of colistin therapeutic drug monitoring (TDM) in daily clinical practice. A prospective, non-blinded multicenter study was designed to compare clinical outcomes in patients randomized to standard dosing vs. TDM (dose adjusted based on levels and renal function). The conclusions of the study were: 1. Colistin has a narrow therapeutic window being colistin-induced nephrotoxicity the major dose-limiting adverse effect. 2. Colistin plasma levels are predictive of acute kidney injury (AKI) during treatment. The breakpoints that better predicted AKI were 3.33 mg/L (P < 0.001) on day 7 and 2.42 mg/L (P < 0.001) at the end of treatment. 3. If we accept the target of colistin concentration is 2.5 mg/L, it becomes apparent that this is likely to be unachievable in certain patient populations, specifically in patients with a good renal function. 4. In XDR P. aeruginosa infections, colistin plasma levels were not related to 30-day all case mortality or clinical outcome. 5. Colistin TDM was not related to clinical cure or mortality. 6. In view of the narrow therapeutic window of polymyxins and the relationship between colistin plasma levels and the development of nephrotoxicity, there is a strong rationale for TDM in order to maximize clinical benefits while diminish adverse effects. However, the benefit of this approach should be evaluated in new appropriate prospective research studies.