La diabetes tipo 1 (DT1) es una patología autoinmunitaria causada por la destrucción de los islotes β pancreáticos encargados de la producción de insulina. Actualmente, no existe cura alguna para la enfermedad más allá de la administración de insulina exógena a los pacientes, lo cual no permite el control de los efectos nocivos provocados a largo plazo. Por este motivo resulta de relevancia el desarrollo de nuevas terapias que permitan la reversión o prevención de los mecanismos implicados en la dolencia. Dado el papel principal del sistema inmunitario en el avance de la DT1 su modulación resulta clave en el diseño de novedosos sistemas de tratamiento, en concreto, la modulación antígeno-específica de las poblaciones T responsables del ataque contra el páncreas se postula como aproximación terapéutica segura y efectiva. Más aún, la capacidad supresora de células T reguladoras las convierte en una diana celular ideal para el desarrollo de terapias capaces de recuperar la tolerancia inmunológica. En el presente trabajo se ha abordado la prevención de la DT1 desarrollada en el modelo murino espontáneo NOD a través de dos estrategias terapéuticas distintas. Ambas se encuentran centradas en la inmunomanipulación péptido-específica de la población autorreactiva T CD4+ 2.5mi+. En una primera aproximación, mediante la administración de tratamientos combinados de tetrámeros de pMHC y complejos de IL-2, se ha conseguido la expansión in vivo de células T reguladoras Foxp3+ antígeno-específicas, las cuales muestran un fenotipo altamente activado, demuestran una capacidad supresora incrementada y cuentan con una efectiva capacidad de migración a islote. La aplicación de los tratamientos combinados diseñados a hembras NOD jóvenes ha propiciado en ellas la prevención de la aparición de diabetes autoinmune prácticamente en un 100% de los animales estudiados. En segundo término, se ha planteado la modulación del conjunto T CD4+ 2.5mi+ a través de la administración de una vacuna de ADN péptido-específica denominada pCMV-CTLA4-Fc-2.5mi. Dada la efectiva prevención de la DT1 inducida por la vacuna al aplicarla a hembras NOD jóvenes se continuó con el estudio del mecanismo celular implicado en el control autoinmune. Así, ha podido determinarse que pCMV-CTLA4-Fc-2.5mi es responsable del incremento selectivo de una población T CD4+ 2.5mi+ Foxp3- con propiedades supresoras in vitro y con capacidad de secreción de la citocina antiinflamatoria IL-10. Asimismo, el plásmido induce también la activación específica de linfocitos T CD4+ 2.5mi+ Foxp3+, promoviendo en ellos el aumento de su función inhibidora. Ambas poblaciones, activadas y/o expandidas, podrían ser las mediadoras del freno del ataque autoinmune centrado en páncreas. En conjunto, los resultados obtenidos a lo largo del estudio aportan nuevos conocimientos que podrían ser de utilidad en el desarrollo y optimización de terapias antígeno-dirigidas contra la DT1. Hemos podido demostrar que la modificación de una pequeña población T autorreactiva, mediante dos mecanismos de acción distintos, puede resultar efectiva para el control autoinmune de respuestas Th1 órgano-específicas evitándose con ello la manipulación general del sistema inmunitario, cuyo completo funcionamiento es esencial para la protección del individuo contra desafíos externos mediados por patógenos. / Type 1 diabetes (T1D) is an autoimmune disorder caused by the selective destruction of insulin-producing islet β cells in the pancreas. Currently, no cure capable to revert or prevent the deleterious effects of the disease is available. Therefore there is a compelling need to identify new therapies that may safely restore the immune tolerance against pancreas. Due to their key role in the development of T1D, the modulation of antigen-specific T cell populations responsible for the autoimmune attack of islets may represent an interesting approach for the design of novel therapeutic strategies against diabetes. In fact, the unique suppressive capacity of regulatory T cells makes them an ideal target for the development of treatments designed to reestablish immunological tolerance against self. The main goal of this study was to generate an antigen-specific immunotherapy to avoid pancreatic damage based on the modulation of the autoreactive T CD4+ 2.5mi+ population in NOD mice, a murine model used in T1D research. We have addressed the prevention of the autoimmune disease through two different therapeutic strategies. Firstly, by the administration of combined treatments of pMHC tetramers and IL-2 complexes we achieved a vast in vivo expansion of a Foxp3+ 2.5mi+Treg cell population which prevented autoimmune diabetes in NOD females that received the combined treatment. Secondly, we have engineered a novel antigen-specific DNA vaccine named pCMV-CTLA4-Fc-2.5mi which also effectively prevented diabetes in NOD mice. The vaccine mediates its therapeutic effect through the expansion and/or activation of two different autoreactive Treg cell populations: T CD4+ Foxp3+ 2.5mi+, which exhibits a potent suppressive phenotype in vitro, and T CD4+ Foxp3- 2.5mi+ which also exerts enhanced anti-inflammatory properties. Overall, the results obtained throughout our study provide new insights that could be useful for the development and optimization of antigen-targeted therapies against T1D. We have shown that the alteration of a single autoreactive T cell population via two different ways may be effective in the control of organ-specific autoimmune damage without systemic interventions that mediate general immune suppression.

This study looks at green roofs in a Mediterranean environment. A green roof is a structure installed on the roof of a building and is characterised by a thin substrate layer and limited vegetation growth. In the last few decades the use of green roofs has become common in North America and Central Europe, though it has only recently begun to spread to the Mediterranean area. There are a variety of different climates in the Mediterranean area, but overall it is differentiated from North America mainly in terms of thermal properties, rainfall variability, and social conditions. In a Mediterranean context, the specific peculiarities of a green roof are added to by wide temperature variations between day and night, by the effects of climate change, and by the scarce availability of water. Green roofs can reduce rainwater runoff, thereby lessening the burden on drainage systems, improve the microclimate of buildings (protecting from summer heat and from the cold in winter), and can also help to reduce temperatures in cities as well as contributing to biological diversity. The trials that were carried out for this study took place in Caldes de Montbui (41° 63´ N 2° 16´ E), 205 metres above sea level, and 30 km from Barcelona (Spain), along the Catalonian pre-coastal mountain range. We used a number of different green roof simulations and minimal irrigation conditions (0% - 20% - 40% ET0). In the first part of our study we evaluated the adaptability of twelve different species and the way they interacted. Then we examined the humidity content and substrate temperatures of three species each with a different growth pattern. Our results show that in minimal irrigation conditions there are species which are able to adapt to green roof environments and achieve an increase in biomass as well as adequate vegetational cover and flowering. Different growth forms in the species studied affected the performance of both green roofs in terms of diversity and the capacity to host colonising species. Differences in biomass structure influenced temperature and substrate humidity content. / En esta tesis se investigaron los techos verdes extensivos o cubiertas ecológicas en ambiente mediterráneo. Las cubiertas ecológicas son estructuras que se instalan sobre el techo de los edificios y se caracterizan por una capa relativamente delgada de substrato y vegetación con escaso desarrollo. En las últimas décadas las cubiertas verdes se han desarrollado en Norte de América y en el centro y norte de Europa y recientemente han empezado a implantarse en la zona Mediterránea. A pesar de la gran variedad climática presente en el mediterráneo, las diferencias más importantes con el norte de Europa afectan los aspectos térmicos, la variabilidad de las precipitaciones y las condiciones sociales entre otros. A las condiciones de una cubierta ecológica es necesario añadir las grandes diferencias de temperatura entre el día y la noche, los efectos del cambio climático, y la escasez de recursos hídricos propios de la zona mediterránea. Los techos verdes pueden reducir el flujo de agua de lluvia evitando cargar la red de alcantarillado, mejoran el microclima en los edificios (protegen contra el calor estival y las bajas temperaturas invernales), asimismo la menor temperatura de los tejados puede ayudar a disminuir la temperatura en las ciudades y contribuir a la conservación de la diversidad biológica. Los diferentes ensayos que componen esta tesis doctoral se han realizado en Caldes de Montbui (205 m.s.n.m.) (41° 63´ N 2° 16´ E) a 30 km de Barcelona (España) en la sierra pre litoral catalana. Se utilizaron diferentes simulaciones de cubiertas verdes en condiciones de riego mínimo (0% - 20% - 40% ET0). En la primera parte del estudio se evaluó la adaptabilidad de 12 especies en techos verdes mediterráneos. La segunda parte se investigó sobre el comportamiento de las plantas con diferentes formas de crecimiento y la interacción entre ellas. En la última parte se estudió el contenido de humedad y la temperatura del substrato en tres especies vegetales con diferente patrón de crecimiento. Los resultados mostraron que en condiciones de riego mínimo, existen especies que se pueden adaptar en ambiente mediterráneo, obteniendo desarrollo en biomasa, cobertura adecuada y una floración variada. Las diferentes formas de crecimiento han influenciado las especies estudiadas y los comportamientos en las dos simulaciones de cubiertas verdes en diversidad y capacidad de albergar especies colonizadoras o foráneas. La diferente estructura de la biomasa vegetal ha influido en la temperatura y en el contenido de agua del substrato.

Aquesta Tesi tracta de les reaccions en fase gas generades per col•lisions entre ions i molècules neutres, estudiant per la vessant experimental i la teòric-computacional els processos plantejats. La memòria està dividida en dos grans blocs. El primer, dut a terme en el laboratori de Dinàmica de Reaccions Químiques de la UB, es centra en processos de deshidrohalogenació i deshidratació en molècules orgàniques (iso-C3H7Br, i iso-C3H7OH) induïts per els cations alcalins Li+, Na+ i I±; reaccions que són d'interès per a l'astroquímica i la química atmosfèrica. Amb un aparell de feixos d'ions guiats per ràdiofreqüència, el RF-GIB, i a pressions molt baixes, s'han detectat diversos productes en cadascun dels sistemes reaccionants. En la majoria d'ells, fins i tot ha estat possible determinar i quantificar la secció eficaç en front a l'energia de col•lisió del centre de masses (CM) per a l'adducte ió-molècula i per als productes de deshidratació i deshidrohalogenació, així com la d'altres canals reactius que hi coexisteixen, podent observar quin llindar energètic té cadascun i quin és el vàlor màxim de secció eficaç en cada cas, el qual estarà directament relacionat amb la reactivitat del canal en qüestió. La topologia de la Superfície d'Energia Potencial, determinada amb MP2 i la base 6-31g(d,p), la geometria dels punts estacionaris i el camí de reacció definit per la IRC, ens aporten una visió del sistema que no és possible d'obtenir amb les dades experimentals. Les dinàmiques directes (dinàmiques on the fly), realitzades amb el programa Venus/NwChem, també serveixen per justificar tant els mecanismes teòrics plantejats com les mesures de laboratori, donant una idea de l'evolució del procés punt a punt. Els resultats mostren diferents tendències en el cas de les molècules amb -Br i amb -OH, però també certes analogies entre els diversos sistemes. La formació de l'addcute s'observa en tots ells, però és només quantificada en termes de secció eficaç quan la intensitat del senyal és prou elevada. Les deshidrohalogenacions i deshidratacions són induïdes gràcies a l'acció dels cations alcalins que, gràcies a la interacció ió-molècula promouen l'allargament de certs enllaços i donen lloc a diferents canals reactius. També s'ha detectat un canal de dissociació adiabàtica accessible a energies una mica més elevades que la resta i afavorit per una major mida del catió incident. Tots aquests processos van precedits per la formació de l'adducte, el qual s'estabilitza per forces d'interacció de llarg abast. El segon bloc tracta de reaccions ió-molècula que poden tenir lloc en l'atmosfera de Tità, el satèl·lit més gran de Saturn, el qual està proveït d'una atmosfera que conté molècules altament reaccionants. Gràcies a la llum ultravioleta del Sol les espècies més abundants a Tità, N 2 i CH4, s'ionitzen convertint-se en molècules que també poden estar presents a la Terra (CH3CN, HCN, C6H6, etc...). L'estudi de l'atmosfera d'aquest satèl·lit té vàries fonts d'interès, com és conèixer l'evolució de la Terra en els seus inicis (ja que les condicions a Tità s'assemblen molt a les de la Terra primitiva), o estudiar l'inici de la vida a la Terra. Aquesta segona part de la Tesi està estretament lligada al creixement molecular i a la química prebiòtica, que tracta de la formació de molècules preparades per a la vida, partint de molècules orgàniques petites no biològiques. Al Laboratori de Física Atòmica i Molecular de Trento s'han dut a terme diferents reaccions entre diversos isòmers que contenen un àtom de N i que s'han detectat a l'atmosfera de Tità, els quals tenen una la fórmula molecular + C4H5N. Aquestes espècies, també detectades en la seva forma protonada (C 4H5NH ) a Tità, poden donar diferents adductes ió-molècula, el qual pot evolucionar donant diferents productes de reacció segons cada cas. S'ha estudiat detalladament la SEP de l'isòmer cyclopropile cyanide, trobant que existeix una certa predisposició d'aquest reactiu a trencar l'anell de 3 carbonis, el qual està molt tensionat per l'angle d'enllaç, i donar així una espècie birradical. S'ha determinat amb càlculs ab initio la geometria optimitzada de l'adducte format per la molècula neutra i la protonada. S'ha trobat que la tendència a trencar l'anell és representativa en el cas de l'espècie de cyclopropile cyanide neutra, però aquest comportament no té un pes important per al cas de la molècula protonada. Un estudi dels orbitals Homo i Lumo de les dues espècies amb trencament homolític de l'enllaç evidencia que en l'espècie neutra un dels electrons desparellats es deslocalitza per la molècula en diferents formes ressonants, mentre que en el cas de la protonada la deslocalització no és factible. Seguint la línia de la química pre-biòtica i el creixement molecular s'ha plantejat un mecanisme a partir de l'adducte ió-molècula estabilitzat, on l'obertura d'un dels cicles de tres carbonis presents generaria un birradical que podria atacar intramolecularment altres zones reactives de la molècula, com és un dels seus grups ciano -CN. L'estat de transició per a aquest procés s'ha optimitzat amb el mètode CASSCF/6-31g(d,p) i la corresponent IRC partint des d'aquest estat de transició ha portat per un cantó a l'adducte ió-molècula ja caracteritzat i per l'altre a un adducte covalent cíclic, més estable. Aquest nou adducte, que té la mateixa massa que el precursor, té una estructura cíclica que recorda l'estructura d'algunes bases nitrogenades presents en l'ADN humà. / This thesis studies gas-phase reactions generated by collisions between ions and neutral molecules, in an experimental and theoretical approach. The report is divided into two blocks. The first, done in the laboratory of Dynamics of Chemical Reactions (UB), is focused on dehydrohalogenation and dehydration processes in organic molecules (iso-C3H7Br and iso-C3H7OH) induced by collisions with the Li+, Na+ and K+ alkaline cations in reactions interesting to astrochemistry and atmospheric chemistry. The measurements, done with a RF-GIB apparatus (Radio Frequency—Guided Ion Beams), at very low pressures, show the formation of several products in each of the reacting systems. It has been possible to determine and quantify the cross section in front of the collision energy of the center of mass (CM) for the adduct ion-molecule product and for the dehydration and dehydrohalogenation reactions as well as other reaction channels that coexist with them. Each one of them has a different energy threshold and different maximum value of the reaction cross section, which will be directly related to the reactivity. The topology of the potential energy surface, determined with MP2 and 6-31G (d, p) basis, the geometry of the stationary points found and the reaction path defined by the IRC approach provide an overview of the system that we cannot obtain only with the experimental data. Direct dynamics calculations (on the fly dynamics), made with the Venus / NwChem program also serve to justify both the theoretical mechanisms and the laboratory measurements, giving an idea of the process evolution point to point. The second part is focused in ion-molecule reactions that could take place in Titan's atmosphere, the largest moon of Saturn, which has an atmosphere containing highly reactive molecules. Due to ultraviolet light from the Sun the most abundant species in Titan, N2 and CH4, become ionized and react producing molecules that may also be present on Earth (CH3CN, HCN, C6H6, etc ...). The study of Titan's atmosphere is focused on knowing the beginning of life on Earth, and this second part of the thesis is closely linked to molecular growth and pre-biotic chemistry, related to the formation of biomolecules starting from small non-biological organic molecules. In the Atomic and Molecular Physics Laboratory of Trento have been carried out different reactions between different isomers with molecular formula C4H5N and C4H5NH±, present on Titan's atmosphere. The reactions gave different adducts ion-molecule, which can evolve to other reaction products. The PES has been studied in detail for the isomer cyclopropile cyanide, finding that there is a predisposition to break its 3-carbon ring, due the angle tension, and give a birradical specie. Ab initio calculations have determined the optimized geometry of the adduct + [C8H10N2H] , and has been observed that the tendency to break the ring is only representative in the case of neutral cyclopropile cyanide. A pre-biotic mechanism has been proposed starting from the adduct ion-molecule structure, where the opening of a 3-C cycle could generate a birradical intramolecular attack to other areas reactive areas in the molecule, as the -CN group. The transition state for this process has been optimized with the CASSCF method and the 6-31g(d,p) basis, and the corresponding IRC starting from this transition state conduce us, in one hand to the ion-molecule adduct, and in the other hand to a more stable covalent cyclic adduct. This new cyclic adduct, resembles the structure of certain nucleobases present in human DNA.

Tesi realitzada conjuntament a l'Hospital Universitario Ramón y Cajal - Madrid / Recientemente se ha reconocido la patogenicidad de Aeromonas en cuadros gastrointestinales del hombre y de los animales (Chopra y Houston, 1999; Janda et al., 2010). Se han publicado nuevos estudios que amplían el conocimiento de su taxonomía, los factores asociados a su virulencia, así como también, la frecuencia de su resistencia a los antibióticos, especialmente en las especies causantes de infecciones graves como Aeromonas hydrophila, Aeromonas caviae y Aeromonas veronii subsp. sobria (Albarral 2013; Ghenghesh et al., 2014; Fatima et al., 2013). Se han aislado causando procesos infecciosos graves como bacteriemias, heridas, endocarditis, meningitis y neumonías (Tequianez et al., 2005; Rodríguez et al., 2005; Fátima et al., 2013; Grim et al., 2013). Existen diferentes factores de virulencia, principalmente citotoxinas, enterotoxinas, hemolisinas, proteasas, gelatinasas, ADNasas y otros que pueden determinar su patogenicidad (Ghenghesh et al., 2014; Grim et al., 2013). En el medio ambiente, Aeromonas es muy ubicua y está ligada al ambiente acuático. Los datos epidemiológicos sugieren fuertemente que muchas de las infecciones son adquiridas a través del consumo de agua y/o alimentos contaminados (Chopra y Houston, 1999; Janda et al., 2010; Carvalho et al., 2012), aunque por el momento no se han descrito los linajes predominantes en ambos ecosistemas. La Hipótesis de esta Tesis Doctoral fue que los aislados de Aeromonas de muestras clínicas humanas que producen cuadros invasivos, poseen factores de virulencia y mecanismos de patogenicidad distintos a las muestras medioambientales, y además corresponden a linajes genéticos diferentes. Nuestro Objetivo General fue caracterizar fenotípica y genotípicamente una colección de cepas de Aeromonas de distintos orígenes en relación con su patogenicidad. Para llevar a cabo este estudio se realizó en primer lugar un estudio retrospectivo de la prevalencia y su evolución en el tiempo (1996-2014) de Aeromonas en muestras clínicas del Hospital Universitario Ramón y Cajal de Madrid. También se creó una colección de 40 cepas de diferentes orígenes [ambientales del Río Loa, Antofagasta en Chile (n=6), aguas residuales de Túnez (n=5), diarrea (n=19), bacteriemia (n=9), y neumonía (n=1)] y se les realizó diferentes análisis fenotípicos, bioquímicos y moleculares. En todas las cepas se determinó la sensibilidad a antibióticos, la presencia de factores de virulencia y su diversidad clonal mediante electroforesis en campo de pulso. Posteriormente, 15 cepas seleccionadas fueron tipadas mediante MultiLocus Sequence Typing (MLST) y en ellas también se estudió la variabilidad de la estructura de su lipopolisacárido. Finalmente en 6 cepas se analizó su adherencia a la línea celular Caco-2 y su capacidad de invasión. Los resultados mostraron que A. hydrophila (84%) es la especie más prevalente en nuestras muestras clínicas seguida por A. caviae (12%). El número de muestras con Aeromonas se ha duplicado desde 1996 hasta 2014, siendo las heces la muestra mayoritaria con diferencia. Dentro de nuestra colección de 40 cepas, no se evidenció resistencia a los antibióticos y las cepas clínicas portaban mayor número de genes de virulencia, en comparación que las ambientales. Los estudios de campo pulsado mostraron una gran diversidad genética y las 15 tipadas mediante MLST se correspondieron con STs no descritas. La estructura del LPS fue cepa-dependiente, correspondiéndose las estructuras más complejas con las cepas de origen clínico. A pesar de su origen invasivo, nuestras cepas no presentan capacidad para invadir e internalizarse dentro de las células Caco2 diferenciadas a mucosa intestinal. Finalmente, y a modo de conclusión general, podemos que al igual que ocurre en otros microorganismos, la virulencia y patogenicidad debe ser demostrada a nivel de cada cepa, ya que no se puede generalizar dentro de una misma especie, y que el estado inmunológico del huésped también juega un relevante papel en la infección por Aeromonas. / In the last years, several studies demonstrating the pathogenicity of the Aeromonas genera, their taxonomic updates, their virulence factors and their antimicrobial resistance profile. Aeromonas are very ubiquitous in the environment and it is linked to aquatic ecosystems. The epidemiology strongly suggests that infections are a consequence of the contact with contaminated water and/or food. In spite of this, the predominant lineages linked to human infections have not been described. Our Hypothesis was that clinical human strains possess different virulence factors than those from environmental origin, and corresponds with different genetic lineages. The Aim was to characterize an Aeromonas collection from different origins. First, we realized a retrospective study between 1996-2014 of the Aeromonas clinical strains collected at the University Hospital Ramon and Cajal. Second, we collected 40 strains of different origins [Rio Loa, Antofagasta in Chile (n=6), waste water of Tunis (n=5), diarrhoea (n=19), bacteraemia (n=9), and pneumonia (n=1)]. All strains were identify and we determine their virulence factors, their antibiotics susceptibility and their genetic diversity by PFGE. Furthermore, 15 selected strains were typed by MLST and also analyzed the lipopolysaccharide. Finally, the adherence/invasion ability of 6 strains to Caco-2 was evaluated. The results showed that A. hydrophila (84 %) is the more prevalent specie in our clinical samples followed for A. caviae (12 %). Their frequency has doubled from 1996 to 2014, being the faeces the most frequent sample. Inside our collection of 40 strains, antibiotic resistance was not observed and the clinical strains carried more virulence genes than the environmental ones. The PFGE studies showed a great genetic diversity and the 15 MLST-typed strains corresponded with not previously described STs. The lipopolysaccharide structure was strain dependent, and the most complex structures correspond to clinical isolates. Our strains were unable to invade the Caco2 cells differentiated to mucous intestinal. Finally, and as general conclusion, the virulence and pathogencity might be studied to level for each strain individually, since it is not possible to generalize inside the same species. In addition, the immunological condition of the patients also might play a relevant role in the Aeromonas infection.

El desenvolupament de les plantes està condicionat per factors biòtics i abiòtics, que poden esdevenir factors d'estrès en el cas que les seves quantitats o intensitats es trobin fora del rang òptim de creixement de la planta. L'activitat humana està donant lloc a que els factor d'estrès es produeixin amb més freqüència i majors intensitats. Així doncs, factors abiòtics com la irradiància, les precipitacions, I a temperatura, el CO2 atmosfèric i els nutrients esdevenen factors d'estrès per a les plantes en situacions d'altes intensitats de llum, sequera, temperatures extremes, C02 atmosfèric elevat (producte de les emissions antròpiques), i toxicitat o dèficit d'elements mineral. En aquesta tesi s'han desenvolupat diversos estudis ecofisiològics en espècies d'interès forestal amb l'objectiu de determinar les respostes relacionades amb el procés fotosintètic davant de diverses condicions d'estrès ambiental i la seva capacitat de tolerar-les, considerant que aquestes esdevindran més severes en un futur. Per això s'ha dut a terme un estudi sobre les respostes fotosintètiques i les relacions hídriques de tres espècies representatives de l'estatge sub-alpí (Betula pendula Roth, Pinus uncinata Mill, Rhododendron ferrugineum L.) davant factors associats al canvi climàtic (CO2 elevat, alta irradiància i dèficit hídric); un estudi sobre l'efecte del dèficit hídric en les relacions hídriques i en les respostes de fotoprotecció i antioxidants de cinc clons de Populus que han crescut en la regió mediterrània; i un estudi sobre l'efecte d'altes [Zn] en el creixement, en les respostes fotosintètiques, de fotoprotecció i antioxidants, i en les relacions hídriques en dos clons de Populus (Eridano i 1-214). En l'estudi de canvi climàtic s'observà que les condicions de 002 elevat van donar IIoc a un augment en les taxes fotosintètiques (A) i en l'eficiència en l'ús de l'aigua (WUE). El bedoll es va mostrar especialment vulnerable a les condicions de dèficit hídric i presentà una limitació estomàtica de la fotosíntesi, així com susceptibilitat a les infeccions pel rovell, condicions que provocaren un avançament de la senescència foliar. El neret va presentar vulnerabilitat a les altes irradiàncies i al dèficit hídric, mostrant saturació de la fotosíntesis a baixes irradiàncies i una menor fotoprotecció en comparació amb les altres espècies. El rovelll va afectar negativament la fotoquímica d'aquesta espècie de manera notable. El pi negre mostrà les millors respostes fotosintètiques i capacitat fotoprotectora i antioxidant. Els valors de I a velocitat màxima de carboxiIació de la RuBisco (Vcmax) mostraren que I a fotosíntesi del pi negre està limitada per la disponibiIitat de N. L'estudi realitzat en els cinc clons de pollancre ha permès determinar els clons que tol eren en major grau les condicions de dèficit hídric i proposar clons candidats per a ésser utilitzats en tasques de restauració ambiental. Els clons Lux i Adige foren els que presentaren millors respostes tal i com mostraren les seves capacitats de fotoprotecció i antioxidant, relacions hídriques i resistència a la infecció per rovell mentre que els clons Luisa Avanzo i 58- 861 foren els que presentaren més limitacions. L’estudi de les respostes dels clons Eridano i I-214 a altes [Zn] ha permès establir les seves respostes fisiològiques i les seves capacitats de tolerància i de fitoextracció en vistes a ésser aplicats en tasques de fitoremediació. Les altes [Zn] afectaren negativament el seu creixement, fotosíntesi i relacions hídriques, sobretot a 5mM [Zn]. Eridano va ser el clon que acumulà majors quantitats de Zn en les seves estructures, sobretot a les arrels. Eridano mostrà una major tolerància a les altes [Zn] comparat amb I-214, tal i com mostraren els paràmetres de biomassa, les respostes fotosintètiques, relacions hídriques, fotoquímica i les respostes de fotoprotecció i antioxidants. / Plant growth is conditioned by biotic and abiotic factors that can be more harmful in the future. In this PhD work, ecophysiological studies were performed in order to determine plant photosynthetic responses and their tolerance capacity to environmental stressing conditions associated to climate change and to environmental pollution. Three studies were carried out: 1) The evaluation of the photosynthetic responses and water relations under high [002], high irradiance and water deficit in the sub-alpine species Betula pendula Roth, Pinus uncinata Mill and Rhododendron ferrugineum L.); 2) The effect of water deficit on water relations, photoprotection and antioxidant responses of five Populus clones during their growing season; and 3) The effect of high [Zn] on growth, water relations, photosynthesis, photoprotective and antioxidant responses in Eridano and 1-214 Populus clones. In the first study, high [002] gave rise to increased photosynthesis rates (A) and water use efficiency (WUE) in all species. Birch was especialI y vulnerable to water deficit, presenting a limitationn by stomatal closure, and a high susceptibility to rust infection. Rhododendron was affected by high irradiance and water deficit, showing early A saturation at low light intensities and the lowest levels of photoprotecti on. Rust infection affected negatively rhododendron's photochemistry. Mountain pine showed the greatest photosynthetic, photoprotective and antioxidant responses. The maximum velocity of carboxylation of RuBisco (Vcmax) indicated a photosynthesis limitation by N availability in this species. The study on five selected Populus clones revealed that Lux and Adige presented the highest tolerance to water deficit conditions and a greater tolerance to rust and lace bug infections, while Luisa Avanzo and 58-861 clones showed a higher sensitivity. Lux and Adige presented adequate characteristics for application in environmental restoration. The study of the responses to high [Zn] revealed a growth, photosynthesis and water relations impairment, mainly at 5mM [Zn] in both clones. Eridano accumulated more Zn in their structures, mainly in roots, and showed a greater tolerance to high [Zn] compared to I¬214, being appropriate for phytoremediati on purposes.

Ischemia is defined by the arrest of blood flow in the organ cutting thus oxygen and metabolite supply indispensable for its survival and function. Restoration of blood flow in hypoxic tissue, called reperfusion, can paradoxically result in more destructive than beneficial effects. Ischemia reperfusion injury (IRI) is an inevitable problem in many clinical situation of liver surgery such as organ transplantation, trauma and liver resection. Therapeutic strategies against IRI have been developed during the last 60 years and great advance into the mechanisms responsible of injuries have been achieved. However, efficient therapy against IRI is still lacking and few clinical studies in phase III have proven their effectiveness. This could be due in part to the complexity of the mechanisms responsible of IRI and to the specific drugs activity and their potential adverse effects. Polyethylene glycols (PEGs) are water soluble nontoxic polymers that have been employed in many biomedical applications such as gastrointestinal disorders and drugs pegylation. Besides its usefulness as oncotic agents in preservation solutions, it has been shown that PEGs molecules protect against cold injury and ischemic damage. In contrast to the current pharmacological strategies used against IRI, PEG presents the advantages of being a multi-target strategy. In fact, IRI is a multifactorial disease including oxidative stress, inflammation, endoplasmic reticulum stress, mitochondrial damage, and cytoskeleton alterations which lead to cell death and organ dysfunction. PEG has been associated with the majority of these events as it has been shown that PEG reduces reactive oxygen species, prevents cell death, maintains mitochondrial integrity, and reduces inflammation and endoplasmic reticulum stress. From this perspective, it is reasonable to expect that PEG administration may be an effective therapeutic strategy against liver IRI. The aim of this thesis was to investigate the beneficial effects of PEG 35 in different models of IRI that mimic clinical situation of liver surgery. In the first study, we investigated the impact of the administration of intravenous PEG 35 before liver warm IRI. In the second one, we investigated whether intravenously administrated PEG 35 could protect against cold IRI in steatotic rat livers. Finally, we developed a new washout solution containing PEG 35 to prevent reperfusion injury after prolonged cold preservation. The results of the present thesis demonstrated that: - Intravenous administration of PEG 35 at 10 mg/kg protects the liver in an experimental model of warm IRI in rats. The protective mechanisms are associated with the activation of the pro survival pathways Akt and AMPK and the inhibition of apoptosis. PEG 35 also protects the hepatocyte morphology by increasing F/G-actin ratio and activating p-p38. - Intravenous administration of PEG 35 at 10 mg/kg protects steatotic livers in an experimental model of cold IRI in obese rats. The protective effects of PEG 35 are mediated by the preservation of mitochondrial status, the stabilisation of the cytoskeleton and the regulation of the cytoprotective AMPK and Akt signalling pathways. - Liver graft washout with a PEG 35-containing rinse solution increases the protection against IRI in a model of isolated perfused rat liver. .Protection was due to the inhibition of metalloproteinases, the activation of cytoprotective AMPK and eNOS signalling pathways and the preservation of cytoskeleton integrity. / La lesión por isquemia reperfusión (I/R) es un proceso complejo que tiene lugar cuando un órgano se ve privado del aporte sanguíneo (isquemia) y se manifiesta de forma predominante después del posterior restablecimiento del flujo sanguíneo (reperfusión). Existen numerosas situaciones en la práctica clínica en las que el hígado se ve sometido a una situación de I/R, entre ellas, la resección hepática y el trasplante hepático. Los polietilenglicoles (PEGs) son polímeros solubles en agua, no tóxicos y con diferentes pesos moleculares. Algunos de ellos, con un peso molecular de 20 kDa (PEG 20) y de 35 kDa (PEG 35) forman parte de la composición de soluciones de preservación de órganos (SCOT e IGL-1). Además, en varios modelos experimentales de in vivo e in vitro se ha reportado que varios PEGs ejercen efectos beneficiosos. Atendiendo a lo anteriormente expuesto, la utilización de PEGs puede constituir una excelente herramienta para prevenir el daño hepático por I/R. El objetivo de esta tesis es investigar los efectos beneficiosos del PEG 35 en diferentes modelos de lesión por I/R, que imitan una cirugía hepática. Nuestros resultados demuestran que: - EL PEG 35 administrado por vía intravenosa protege eficientemente el hígado de ratas contra la I/R caliente. Los mecanismos de protección están asociados con la activación de la supervivencia vía Akt y AMPK y la inhibición de la apoptosis. El PEG 35 también protege la morfología de los hepatocitos mediante el aumento de la F/G-actina y la activación de p-p38. - La administración intravenosa de PEG 35 protege los hígados esteatósicos en un modelo de I/R fría en ratas obesas. Los efectos protectores de PEG 35 están mediados por la preservación del estado mitocondrial, la estabilización del citoesqueleto y la regulación de las vías de señalización citoprotectoras AMPK y AKT. - La adición de PEG 35 a una nueva solucione de lavado aumenta la protección contra la lesión por I/R en un modelo de hígado de rata aislado y perfundido a través de la inhibición de las metaloproteinasas, la activación de vías de señalización citoprotectoras AMPK y eNOS y la preservación de la integridad del citoesqueleto.

Mygalomorphs is a cosmopolitan group that inhabits all the continents except Antarctica. The group and has been commonly described as ‘primitive’ because of the retention of plesiomorphic characters, such as the presence of four book lungs and chelicerae bearing longitudinal fangs with unsynchronized movement. Those spiders have a cryptic lifestyle. They are nocturnal, ground-dwellers and construct buried silk burrows that are hidden by a closing a trapdoor. Females are mostly sedentary, long-lived, and they live in the burrow their whole life, whereas adult males have annual life cycles, and spread after the first mault searching for mates and mediate gene flow among populations. The low vagility, the long-life cycles, the narrow ecological preferences and the species restricted distribution makes mygalomorphs an excellent model system for biogeographic studies (Hedin et al. 2013; Raven 1980). This is due to the fact that ancient lineages with narrow habitat preferences and poor dispersal abilities are more likely to mirror the fingerprint of geological history (Stock, 1993; Bauzà-Ribot, 2013). Previous molecular studies indicate that they have extreme geographic structure. Low vagility has largely been cited as the main reason for the high level of local endemism in mygalomorph populations and species. Most of the closely related taxa are usually morphologically homogeneous and conserved (Bond & Hedin 2006). Diagnostic characters for species taxonomy are based on reproductive organs of adult males, but adults males spreads in a very concrete period of the year, that may vary depending on the environmental conditions, so the predominant sex obtained by direct capture are females o juveniles. This make extremely complicated the species identification because most of the taxonomic descriptions are old, inaccurate and based only on males, besides that females are unknown in most cases. There are six mygalomorph families present in the Western Mediterranean; the most diverse is the family Nemesidae , specially the genus Nemesia is extremely diverse with more than 50 species. In this thesis we investigated the origins and drivers of diversification of this genus. This study includes the first molecular phylogeny that confirmed that Nemesia and Iberesia are sister groups. Also we demonstrated high levels of sub-generic diversity, and the existence of putative species awaiting formal description . This sub-generic diversity is closely related with the degree of reduction of the spinnerets, that has been proved that contains phylogenetic signal and influences the architecture of the Burrows. The broke of the hercynian belt, and subsequentment rotation of the plates together with the isolation during Tortonian of the Betic-Rif area and the Messinian Salinity Crisis have been pointed out as major drivers of diversification in the region. At the same time we investigated the process that allowed those spiders to colonize Balearic Archipelago, the most isolated in the Mediterranean Region, our results showed that vicariance processes occurred during early Tortonian Marine Regression allowing the colonization from their origin in the Betic area. We applied integrative approaches to study patterns of high overlooked diversity in Tunisa, and 12 new species are described. We also try to decipher the mechanisms of coexistence of the genus. After two years of monitoring, our results show that coexistence is maintained by spatial and temporal segregation. Every specie has a maximum dispersal peak that doesn’t overlaps with other species, and furthermore those spiders have a strong habitat selection. / Degut al seu críptic estil de vida i morfologia conservadora, els migalomorfs han plantejat importants reptes als taxònoms. El seu ús potencial com a organismes model no s'ha desenvolupat encara. Hem aplicat una aproximació integradora per investigar els orígens, mecanismes de diversificació i coexistència en aquest grup d'aranyes. Es proporciona la primera filogènia molecular del gènere Nemesia. Els nostres resultats recuperen monofilia recíproca dels gèneres Nemesia i Iberesia. Vam mapar la reducció de les fileres i hem demostrat que Holenemesia va evolucionar a partir d'un ancestre Pronemesia. L’ estudi mostra diferents graus de reducció en tots dos grups Curiosament, hem detectat una clara relació entre la reducció de les fileres i l'arquitectura del niu. Els espècimens d’Holonemesia construeixen caus complexes a diferència de Pronemesia, que construeixen nius senzills, no ramificats i amb poca seda. Aquest patró suggereix que la reducció en l'aparell de filat pot influir directament en el tipus de niu construït per l'espècie. Les nostres anàlisis donen suport a la Serralada Bètica com a origen de Nemesia. L’estimació de temps de divergència data els orígens de Nemesia al voltant de 40 mA (56-18 - 26.99 Ma). Les estimacions dels temps de divergència demostren que les diferents illes i també el nord d'Àfrica van ser colonitzades de la Península Ibèrica en diversos processos independents. La complexa història geològica i els canvis climàtics geològics soferts a la regió de la Mediterrània des de l'Oligocè fins al Quaternari van jugar un paper clau la generació de barreres a la dispersió o l'establiment de connexions terrestres entre les diferents masses de terra que permetien a la dispersió i colonització de diferents àrees. El gènere Iberesia té una distribució restringida a la Península Ibèrica, Illes Balears i el Marroc, on es va detectar la presència d'aquest gènere per primera vegada. Aquest gènere va ser descrit recentment per incloure les mostres sense fileres que s’havien considerat incorrectament Nemesia. En comparació a Nemesia, només tres espècies de Iberesia es descriuen en base a dades morfològiques.Els resultats d'aquest estudi mostren l'existència d'almenys 7 llinatges diferents i ben suportats, només dos d'ells van ser assignats a les espècies nominals (I. brauni i I. machadoi), mentre que I. Castillana no s’ha pogut trobar. Malgrat 9 espècies es coneixien del Nord d’Àfrica, no hi havia cap mena d’informació informació sobre la fauna de Tunísia. El mostreig va revelar alts nivells de diversitat en l'arquitectura del niu i trampa, mostrant estructures molt complexes. L’enfoc utilitzat combinant diferents línies d'evidències ha permès confirmar l'existència de 13 nous llinatges, 12 dels quals s’han descrit coma noves espècies. Es van detectar patrons de convivència entre espècies relacionades. Es va realitzar una anàlisi de la delimitació d'espècies mitjançant i durant dos anys es va dur a terme el seguiment de 5 localitats. Els nostres resultats mostren que la convivència és mantinguda degut a la separació temporal durant l'aparellament, cada espècie té el seu propi període de màxima dispersió però on el pic màxim de dispersió no es solapa i una marcada selecció de l’habitat.

La rata d'aigua meridional, Arvicola sapidus, és un rosegador endèmic de la Península Ibèrica i França, catalogat com a vulnerable. La fragilitat de les poblacions i l’insuficient coneixement per establir mesures destinades a la seva conservació i recuperació, justifica el seu l’estudi, especialment en ambients riparis de muntanya mediterrània, els més característics dins de l’àrea de distribució. En el riu Montsant (NE Península Ibèrica), els indrets més propicis per ser ocupats presenten: alta cobertura d’herbàcies (principalment helòfits) i cobertura d’arbres i arbustos de mitjana a baixa; ribes gens costerudes i de substrat tou; i presència d’aigua (amb cabal lent o estanyat), amb amplades i fondàries del curs de mitjanes a altes. La vegetació de ribera, i les característiques de la riba i del curs del riu s’han relacionat amb la presència i disponibilitat de recursos tròfics, l’èxit reproductiu, la mobilitat i la seguretat, i han permès caracteritzar tres tipus d’escenari per l’establiment de l’arvicolí (òptim, subòptim i hostil). La millor qualitat de les àrees principals de l’espai vital evidencia també l’ús preferent dels hàbitats amb característiques òptimes. En els trams del riu Montsant amb millor qualitat d’hàbitat, la mida de l’espai vital i les distàncies mitjanes recorregudes (despesa per aconseguir recursos i exposició a depredadors) són inferiors a les dels trams ocupats amb menor qualitat d’hàbitat; per contra, les densitats de població són superiors. L’estabilitat en l’ús de l’espai vital s’ha vist alterada quan han aparegut nous espais buits i en resposta a les necessitats de la reproducció (modificació), i durant el procés de dispersió juvenil. La depredació, la competència interespecífica i les relacions intraespecífiques afecten també a la viabilitat de l’espècie. La informació proporcionada per 74 treballs publicats sobre la dieta dels depredadors en l’àrea de distribució, ha posat de manifest que A. sapidus és present en la dieta d’un elevat nombre de depredadors, no és presa preferent ni bàsica de cap d’ells, però pot esdevenir presa alternativa per a alguns, especialment quan les preses principals escassegen. L’efecte potencial més gran s’ha observat en: Ardea cinerea i Lutra lutra (alt); i Ciconia ciconia, Neovison vison, Genetta genetta, Vulpes vulpes, Felis silvestris, Martes foina, Aquila fasciata i Hieraaetus pennatus (moderat). D’altra banda, l’activitat de la rata d’aigua meridional no s’ha vist afectada significativament per la presència de rata negra, l’única espècie susceptible d’establir relacions de competència amb l’arvicolí en el riu Montsant. La separació en les principals dimensions del nínxol i la baixa densitat de població expliquen la coexistència d’ambdós rosegadors. Amb els coespecífics, les interaccions (estàtiques i dinàmiques) han mostrat baixa sociabilitat, especialment entre individus de diferents grups, i entre mascles adults del mateix grup. Les interaccions es van intensificar únicament en les parelles d’individus adults (mascle-femella del mateix grup) durant el període reproductor. Els resultats obtinguts tenen un denominador comú: la importància de la qualitat i l’estructura de l’hàbitat per a afavorir la viabilitat de la rata d’aigua meridional. La conservació d’hàbitats òptims i la recuperació d’hàbitats subòptims afavoreix la supervivència i l’èxit reproductor de l’arvicolí, ja que millora la productivitat i la capacitat de càrrega, i alhora redueix la competència interespecífica i l’exposició als depredadors. A més, la recuperació d’hàbitats subòptims i hostils restableix la connectivitat entre clapes d’hàbitat i incrementa l’èxit de la dispersió, afavorint la recolonització de subpoblacions locals, un factor clau en la persistència de les metapoblacions. En relació als programes que contemplin la cria en captivitat i l’eventual reintroducció, o translocacions destinades a protegir les poblacions afectades per impactes antropogènics, s’escaurà determinar la idoneïtat de l’hàbitat i avaluar l’efecte potencial dels depredadors per tal d’afavorir la supervivència dels individus alliberats.

El virus de hepatitis A (HAV), un virus de transmisión fecal-oral, contiene un genoma de RNA de cadena sencilla y sentido positivo, cuya longitud es de 7.5 kilobases aproximadamente y que codifica para un único marco de lectura abierto. Este virus replica ineficientemente en cultivo celular. Por ello, la producción de lotes del HAV a escala industrial destinados a vacunas o kits de diagnóstico resulta muy cara. El fenotipo de lenta replicación del HAV puede explicarse por tres factores clave interrelacionados. Primero, el sitio interno de entrada del ribosoma (IRES) es muy ineficiente dirigiendo la traducción. Segundo, el virus es incapaz de inhibir la síntesis de proteínas celulares. Por último, presenta un uso de codones altamente deoptimizado. En este trabajo se han aplicado a las cuasiespecies víricas conceptos procedentes la selección genómica, como parte de un proceso de “mejora vírica”. La selección genómica se basa en el uso de información genómica para predecir los valores de cría para características fenotípicas particulares. Con el objetivo de obtener una población del HAV de replicación rápida, utilizamos como material de partida dos poblaciones del virus que presentaban cambios en su uso de codones, obtenidas tras adaptar la cepa HM-175/43c a replicar en presencia de moderados y altos niveles de silenciamiento celular. La predicción de los “valores de cría” o mejora de productividad de estas poblaciones se realizó mediante secuenciación masiva ultra-profunda de dos fragmentos genómicos (parte de la región 5’NCR y la región codificante de la proteína VP1). En una de las dos poblaciones se detectaron individuos minoritarios con tres mutaciones en el IRES que le conferían una actividad significativamente superior. Por otro lado, en la misma población una minoría de los individuos mostraba cambios en algunos codones de la región codificante de VP1 que se asociaron a una mayor actividad traduccional. Para favorecer la amplificación de la fracción minoritaria de variantes con un alto “valor de cría” estimado, se siguió una doble estrategia. Por una parte, se realizó el cruce molecular de las dos poblaciones que habían sido estudiadas. Por otra parte, como la selección de los individuos minoritarios podría depender de las condiciones de multiplicidad de infección, se usó una MOI baja. Como resultado, se consiguió seleccionar una población con un fenotipo de rápido crecimiento y mayor productividad que las poblaciones de partida y, por tanto, de un gran valor añadido desde un punto de vista biotecnológico. / Hepatitis A virus (HAV) contains a single-stranded positive RNA genome of approximately 7 kb coding for a single open reading frame [ORF]) and is transmitted through the fecal–oral route. HAV grows very slowly in cell culture. For this reason, the production of viral antigen in large quantities for vaccines or diagnostic kits is expensive. The slow replication phenotype of HAV may be explained by three interrelated key factors. Firstly, HAV Internal Ribosome Entry Site (IRES) shows a very low efficiency in directing translation. Secondly, HAV is unable to induce cellular shutoff. Thirdly, HAV codon usage is highly deoptimized. In this work, we applied genomic selection concepts to viral quasispecies, as part of a process of “viral breeding”. Genomic selection is based on the use of genomic information to predict breeding values for particular phenotypes. Aiming to obtain a rapidly replicating HAV population, we screened two viral populations searching for individuals with higher than the average estimated breeding values. A minority of individuals in one population showed a significantly more active IRES. Furthermore, a fraction of individuals from the same population held some codon changes associated with a faster translation speed. A dual strategy was followed in order to facilite the amplification of the minor variants with higher estimated breeding values. On the one hand, both studied populations were mixed. On the other hand, as the selection of minority individuals may depend on the multiplicity of infection, a low MOI was used. As a result, a population with a faster growth and higher productivity phenotype was selected.

Una de les teories sobre l'envelliment més acceptades en animals i humans és la teoria dels radicals lliures que descriu l'augment d'estrès oxidatiu a mesura que augmenta l'edat de l'organisme. Desafortunadament, hi ha pocs estudis que demostrin aquesta teoria en les plantes, i cap d'ells en plantes de gran longevitat. En aquesta tesi vam escollir dos models de plantes perennes de gran longevitat per tal d'investigar la importància de l'estrès oxidatiu, juntament amb els mecanismes de protecció com la vitamina E, en els processos d'envelliment de les plantes sota les condicions climàtiques naturals dels hàbitats on creixen. Per tal de dur a terme aquest objectiu es va analitzar l'efecte de l'edat (en un rang d'edats d'l a 280 anys) sobre el grau de peroxidació lipídica, els mecanismes de fotoprotecció i altres marcadors d'estrès oxidatiu en fulles i tubercles (l'òrgan perenne) utilitzant com a model l'herbàcia perenne no clonal més longeva registrada fins a l'actualitat, Borderea pyrenaica, en la que també es va investigar el possible efecte del sexe en els processos d'envelliment. L'altre espècie, Vellozia gigantea, es tracta d'una planta endèmica del Brasil que tot i no poder ésser datada, es considera que pot arribar a tenir més de 500 anys. En aquest cas es va avaluar l'efecte del tamany, intrínsec a l'edat, en els marcadors d'estrès oxidatiu i també es va estudiar la resposta ecofisiològica a les variacions estacionals (estació seca i plujosa). Els resultats dels diferents treballs realitzats mostren que l'edat o el tamany de la planta no té un efecte negatiu en els processos fisiològics mesurats en termes d'estrès oxidatiu, mostrant doncs que la teoria dels radicals lliures no és universal en plantes perennes. B. pyrenaica no presenta signes de deteriorament fisiològic amb l'edat, almenys fins a l'edat estudiada (280 anys). A més, les femelles centenàries de B. pyrenaica presenten una major capacitat de fotoprotecció que els mascles de la mateixa edat i les plantes juvenils, per això es proposa que aquesta espècie presenta senescència negativa. L'òrgan perenne subterrani de B. pyrenaica (els tubercles) sembla ser el secret de la seva extraordinària longevitat, considerant la seva peculiar estratègia de creixement juntament amb el seu eficient mecanisme de protecció antioxidant en vitamina E que augmenta amb l'edat (senescència negativa). En la planta arborescent V. gigantea no només les plantes de major tamany van mostrar una eficient homeòstasi hídrica i nutricional, almenys igual d'eficient que les de menor tamany; sinó que els nivells de vitamina E, important mecanisme de protecció contra l'estrès oxidatiu, van ser significativament més alts en les plantes de major tamany. L'absència de deteriorament fisiològic amb l'augment del tamany i, així doncs de l'edat, revela senescència negligible en V. gigantea. A més s’observa que tant els tocotrienols (per primera vegada detectats en fulles en plantes superiors) com els tocoferols (vitamina E) tenen un paper important de protecció contra l’estrès foto-oxidatiu. Durant les condicions de dèficit hídric de l’estació seca, V. gigantea desenvolupa un eficient mecanisme de protecció, basat en el tancament estomàtic per conservar l’aigua en la planta induït per l’àcid abscísic, que a més, indueix presumiblement la síntesi de vitamina E per protegir de l’estrès oxidatiu. En aquests estudis es conclou que les plantes perennes són organismes altament resistents a l’estrès i l’envelliment, tal com es mostra en els mecanismes de protecció que desenvolupen per a mantenir les seves funcions fisiològiques fins edats molt avançades, observant que ni l’edat ni el tamany de la planta és la causa principal del declivi funcional de l’organisme. / One of the most accepted theories of ageing in animals and humans is the free radical theory of ageing, which describes that oxidative stress increases with age. Unfortunately, there are very few studies that test this theory in plants, and none in long-lived perennial plants. In this thesis, we choose two models of long-lived perennial plants to investigate the processes of ageing and the importance of oxidative stress, along with the role of protection mechanisms such as vitamin E, in the ageing process in plants under natural climatic conditions. With this aim, we explored the effects of age (ranging from 1 to 280 years) in the extent of lipid peroxidation, photoprotection mechanisms and other oxidative stress markers in leaves and tubers (perennial organ) in the longest-lived perennial — not clonal — herb registered to date, Borderea pyrenaica. The other species used in the study, Vellozia gigantea, is an endemic plant of Brazil in which it is not possible estimate its age, but it is considered to live more than 500 years. In this species, we evaluated the effect of size on various oxidative stress markers and evaluated the ecophysiological response to seasonal variations in water availability (rainy and dry season) in plants grown in their natural habitat. Results show that neither age nor size have a negative effect on plant physiological processes related to oxidative stress, thus suggesting that the free radical theory of ageing is not universal in perennials plants. B. pyrenaica showed absence of physiological deterioration with aging as indicated by oxidative stress markers, at least until the studied age (280 years), showing that the oldest females display a greater photoprotection than males of the same age and juveniles (negative senescence). The perennial organ that grows underground in B. pyrenaica (tubers) seems to be the secret of its long life, considering its unique growth strategy together with its efficient antioxidant protection mechanism (vitamin E), whose levels increased with age. V. gigantea also shows absence of physiological deterioration with ageing (mature individuals of various sizes were examined), which was also associated with increasing vitamin E levels in the oldest individuals, suggesting therefore a case of negligible senescence. In this plant species, tocotrienols were found in leaves (this is the first documented study showing tocotrienols in leaves of higher plants), which might have an important role to protect against photo-oxidative stress, along with tocopherols. Water deficit conditions during the dry season led V. gigantea to activate an efficient protection mechanism based on abscisic acid-induced stomatal closure to prevent water loss and presumably increase vitamin E biosynthesis. In this thesis, it is concluded that perennials plants are highly resistant organisms to stress and ageing, as shown by their protective mechanisms to maintain adequate physiological functions until very advanced ages, so that neither age nor size cause any functional decline in the organism.