La enfermedad de Alzheimer (EA) es un proceso neurodegenerativo que se caracteriza por presentar un déficit progresivo e irreversible de la función cognoscitiva. El diagnóstico clínico se basa en el examen neurológico y la exclusión de otras causas de demencia. Los estudios de laboratorio, como función tiroidea y vitamina B12, y la neuroimágen ayuda a excluir otras causas de deterioro cognitivo, pero no existen pruebas diagnósticas específicas para esta enfermedad, salvo la confirmación anatomopatológica. Para establecer el diagnóstico de EA se investigan nuevos biomarcadores, y hasta ahora ninguno ha sido recomendado como criterio diagnóstico. Se conoce que la edad es uno de los principales factores de riesgo, pero sin duda el hallazgo de mayor trascendencia en la patogenia de EA ha sido el aumento en la frecuencia del alelo E4 de Apo E. La caracterización genética de Apo E determina en un porcentaje importante las concentraciones plasmáticas de dicha proteína. Por ello, nuestra hipótesis es que las concentraciones plasmáticas de Apo E, determinadas en parte por el genotipo Apo E, pueden condicionar la aparición de EA y modificar su presentación clínica.La relevancia de este trabajo es que establece la relación entre las concentraciones plasmáticas de Apo E y EA, además de su relación con el genotipo Apo E. También valora la relación entre los síntomas neurológicos de EA, concentraciones plasmáticas de Apo E y los distintos genotipos.Metodologia emprada i conclusions més rellevantsSe diseñó un estudio de casos y controles, recogidos en el Hospital Sant Joan de Reus y Hospital de Mora d´Ebre, con 93 pacientes afectos de EA y 96 controles, que se realizó en cooperación con el Proyecto ApoEurope, un estudio multicéntrico coordinado en Nancy(Francia), en el que intervinieron 9 países europeos. Se realizó a todos ellos una entrevista con historia clínica, exploración física, Mini examen cognoscitivo (MEC) y analítica sanguínea que incluía determinación de ácido fólico sérico e intraeritrocitario, vitamina B12, PCR, TSH, T4, colesterol total, HDL colesterol, triglicéridos, concentraciones plasmáticas de Apo E y genotipo Apo E.Las principales conclusiones de este estudio son:·EA se relaciona con concentraciones plasmáticas bajas de Apo E.·Las concentraciones plasmáticas bajas de Apo E se relacionan con cada uno de los síntomas neurológicos de EA y con puntuación MEC menor de 23.·La presencia del genotipo Apo E4 y la edad mayor de 70 años multiplica la probabilidad de padecer EA.·El alelo E4 muestra una clara asociación con valores más bajos de MEC y mayor deterioro cognitivo.·Existe una fuerte asociación entre los distintos genotipos Apo E y las concentraciones plasmáticas de Apo E, con cifras significativamente superiores en los sujetos E2 e inferiores en los E4.Resultats tangibles de la investigació: llibres, articles, comunicacions a congressosDurante la elaboracion de este estudio, se han presentado dos comunicaciones en congresos de Medicina Interna.- Concentraciones plasmáticas de ApoE y genotipo ApoE en la Enfermedad de Alzheimer. Estudio APOEUROPE.P. Martínez Heras, JM. Olivé, A. Martín, M. Heras, S. Olivé, G. Siest*, Ll. Masana. Servicio Medicina Interna, Hospital Universitari Sant Joan de Reus. *Centre de Médecine Préventive, Nancy. Francia.Comunicación oral presentada en el 8º Congrés Català de Medicina Interna, los días 12 al 15 de Mayo de 1999.- Genotipo Apo E4 y concentraciones plasmáticas de Apo E en la enfermedad de Alzheimer.P. Martínez Heras, J. Velilla Marco, L. Masana, P. Figueras, M. Pérez Conesa, S. Terraza, J. Aguirre.Comunicación oral presentada en el XXVIII Congreso Nacional de la Sociedad Española de Medicina Interna. 21-24 de noviembre de 2007, Sitges. / Contributions and new knowledge the thesis brings forward Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative process which is characterized for presenting a progressive and irreversible loss of the cognitive function. The clinical diagnosis is based on a neurological test and the exclusion of other dementia causes. The laboratory studies like thyroid function and vitamin B 12, and neuroimaging help to exclude other causes of cognitive impairment, but specific diagnosis tests do not exist for this disease, except for anatomopathological confirmation. To establish the diagnosis of AD new biomarkers are investigated, and up to now none have been recommended as diagnosis criteria. Age is the most important known risk factor for Alzheimer's disease, but undoubtedly the most significant finding in the pathogenesis of AD has been the increase in the frequency of the allele E4 of the Apo E. The genetic characterization of Apo E determines serum Apo E concentrations in a high percentage. Therefore, our hypothesis is that the serum Apo E concentrations, brought about to a certain extent by the Apo E genotype, may determine the onset of AD and modify its clinical presentation.The relevance of this thesis is that it establishes the relation between serum ApoE concentrations and AD, as well as its relation with the Apo E genotype. It also rates the relation between neurological symptoms of AD, serum Apo E concentrations and the distinct genotypes.Methodology used and more relevant conclusionsA case-control study was conducted in Sant Joan de Reus Hospital and Mora d'Ebre Hospital on 93 patients diagnosed of AD and 96 controls, which was carried out in cooperation with the ApoEurope project, a multicentric study coordinated by Nancy (France), in which 9 European countries took part. An interview with the patients was carried out including medical history, physical examination, Mini cognoscitive test (MEC) and a blood test including: determination of serum and erythrocyte folate, vitamin B12, CRP, TSH, T4, total cholesterol, HDL cholesterol, triglycerides, serum Apo E concentrations and Apo E genotype.The main conclusions of this thesis are:·AD is related to low serum Apo E concentrations.·Low serum Apo E concentrations are related to each of the neurological symptoms of AD and with less than 23 points in the MEC test.·The presence of the Apo E4 genotype and being over 70 years old multiplies the probability of suffering from AD.·The E4 allele shows a clear association with lower punctuation in MEC and higher cognitive impairment.·It exists a strong association between the distinct genotypes Apo E and serum Apo E concentrations, with numbers significantly higher in E2 subjects and lower in E4.Tangible results in the investigation: books, articles, communications and congressesDuring the writing of this thesis two communications have been given on Congresses on Internal Medicine.-Serum ApoE concentrations and ApoE genoptype in Alzheimer Disease. APOEUROPE study.P. Martínez Heras, JM. Olivé, A. Martín, M. Heras, S. Olivé, G. Siest*, Ll. Masana. Servicio Medicina Interna, Hospital Universitari Sant Joan de Reus. *Centre de Médecine Préventive, Nancy. Francia.Oral communication given in the 8th Congrés Catalá de Medicina Interna, 12-15 May 1999.- Apo E4 genotype and serum Apo E concentrations in Alzheimer disease .P. Martínez Heras, J. Velilla Marco, L. Masana, P. Figueras, M. Pérez Conesa, S. Terraza, J. Aguirre.Oral Communication given in the XXVIIi National Congress of the Spanish Society of Internal Medicine. 21-24 November 2007, Sitges.

El avance en los sistemas sanitarios, en los conocimientos médicos y lasmejoras en la calidad de vida, han contribuido a que la expectativa de vida delas personas en los países desarrollados pueda superar los 80 años. Esto hapermitido observar el aumento de la frecuencia de enfermedades comunes enla tercera edad, de las cuales, una de las más relevantes es la demencia.Las dos etiologías más frecuentes de la demencia son la degenerativa, con laenfermedad de Alzheimer (EA) como causa principal, y las de etiologíavascular o demencia vascular, dentro de la cual se encuentra con unaprevalencia reducida la encefalopatía arterioesclerótica subcortical oenfermedad de Binswanger (EB).Dado que, por una parte, el diagnóstico de las demencias no es suficiente nidefinitivo por medios clínicos, y por otra parte, el diagnóstico patológico nomodifica la evolución de la enfermedad, actualmente se pone énfasis en eldiagnóstico por estudios de neuroimagen. En los últimos años, con el advenimiento de la tomografía computarizada (TC)y la resonancia magnética (RM), se han podido observar lesiones en lasustancia blanca de los hemisferios cerebrales de pacientes de estos dosgrupos etiológicos de demencia, la degenerativa y la vascular, así como en pacientes de edad avanzada sin deterioro cognitivo con o sin factores de riesgovascular.

Introducción: El interferón-beta (IFN-β) se utiliza como tratamiento para los pacientes con esclerosis múltiple remitente-recurrente (EMRR). A pesar de su probada eficacia, un considerable porcentaje de pacientes no responden al tratamiento. Estudios previos realizados en nuestro grupo apuntaron a que la vía de los IFNs de tipo I y la vía de los TLRs podrían estar implicadas en la respuesta al tratamiento. Además, se observó que la población celular responsable de la sobre-activación de la vía de los IFNs de tipo I eran los monocitos. Objetivo: Estudiar la implicación de la vía del TLR4 y la vía de los IFNs de tipo I en la respuesta a IFN-β en pacientes con esclerosis múltiple remitente recurrente (EMRR) y caracterizar el perfil transcriptómico de los monocitos periféricos según su respuesta al tratamiento con IFN-β. Materiales y métodos: Se incluyeron pacientes con EMRR tratados con IFN-β y clasificados como respondedores (R) o no respondedores (NR) según su respuesta clínica. Mediante citometría de flujo, se determinó la expresión extracelular de TLR2, TLR4 e IFNAR1 en monocitos CD14+ de estos pacientes. Se analizó también la expresión de genes pertenecientes a la vía del TLR4 y a la vía de los IFNs de tipo I en células mononucleares de sangre periférica. Además, se realizaron microarrays de expresión de monocitos aislados por sorting. Por otro lado, se realizó un estudio genético donde se testaron SNPs localizados en genes de la vía de los IFNs de tipo I y de la vía de los TLRs. Resultados y conclusiones: En cuanto a la vía de los IFNs de tipo I, se observó que el IFN1b endógeno estaba elevado en pacientes NR. Además, IFNAR1, estaba más presente en monocitos de pacientes NR respecto a los R. Por otro lado, el estudio transcriptómico de los monocitos aislados reveló que una de las vías más diferencialmente expresadas entre los dos subgrupos de pacientes era la de los IFNs de tipo I, cuyos genes se encontraban más expresados en NR. Además de la vía de los IFNs de tipo I, otras vías de señalización se encontraban más activadas en los monocitos de pacientes NR. Entre ellas destacan la disfunción mitocondrial, la síntesis proteica y el inmunoproteasoma, todas ellas relacionadas con los IFNs de tipo I. Todos estos hallazgos se encontraron en muestras recogidas antes del inicio al tratamiento. Al estudiar el efecto del IFN-β exógeno, también se observaron diferencias en la expresión de IFN1b entre los R y los NR, tanto ex vivo como in vitro. El IFN-β exógeno indujo la expresión de IFN1b en pacientes R, efecto que no ocurría en pacientes NR. En cuanto a la vía del TLR4, se obtuvo una menor expresión de TLR4 en monocitos del grupo global de pacientes con EMRR respecto a los controles sanos que además correlacionaba con la escala de discapacidad. El tratamiento de un año con IFN-β indujo la expresión de genes de la vía de los TLRs. Es más, aumentó la presencia de TLR4 en la superficie celular de monocitos. Sin embargo, este efecto es independiente de la respuesta clínica al tratamiento por lo que no parece ser determinante en cuanto a la efectividad clínica del mismo. Por otro lado, se encontraron diferencias entre R y NR en la expresión basal de IRAKM, un regulador negativo de la vía Myd88 dependiente. Por último, en el estudio farmacogenético no se validó ningún SNP como marcador genético de respuesta clínica al tratamiento con IFN-β. / Introduction: Recombinant IFN-β is widely used as a treatment for relapsing-remitting multiple sclerosis (RRMS). Although its efficacy has been demonstrated, some patients do not respond to the treatment. Previous studies performed by our group pointed out that type I IFNs pathway and TLR4 pathway might be implicated in the response to the treatment. Additionally, monocytes from patients that do not respond to treatment showed over-activation of STAT1, which is the transcription factor of type I IFNs pathway. Objective: The aim of this thesis is to investigate the implication of TLR4 pathway and type I IFNs pathway in the response of IFN-β in RRMS patients and to characterize the transciptomic profile of peripheral monocytes depending on the clinical response to IFN-β treatment. Materials and methods: RRMS patients included in this study were treated with IFN-β during two years and were classified into responders (R) or non-responders (NR) based on clinical criteria. Extracellular expression of TLR2, TLR4 and IFNAR1 in CD14+ monocytes was determined by flux cytometry. Also, the expression of genes belonging TLR4 and type I IFN pathways was determined in peripheral blood mononuclear cells. The monocyte population was purified from PBMC and differential gene expression between groups was evaluated using oligonucleotide microarrays. Finally, a pharmacogenetic study was performed by genotyping SNPs located in genes belonging to type I IFNs and TLR4 pathways. Results and conclusions: The study of type I IFN pathway revealed that endogenous IFN1b was elevated in NR patients. Also, its receptor, IFNAR, was more expressed in monocytes’ cell surface from NR. Moreover, the transcriptomic study of purified monocytes showed that one of the most differentially expressed pathways between R and NR was the type I IFNs pathway, which genes were more expressed in NR. Apart from the type I IFNs pathway, other signaling pathways related with it, were more activated in the isolated monocytes from NR patients. Among them, mitochondrial dysfunction, protein synthesis and immunoproteosome were found differentially expressed between two groups of MS patients. This outcome was obtained from patients’ samples collected at basal time, before IFN-β treatment was initiated. When studying the effect of exogenous IFN-β, differences were also observed in IFN1b expression between R and NR, at both ex vivo as in vitro level. Monocytes from global RRMS patients expressed lower levels of TLR4 when compared with healthy controls. Besides, this outcome was correlated with disability scale. The first year of treatment with IFN-β induced the expression of genes belonging to TLR4 pathway. Moreover, it increased the presence of TLR4 in the cell surface of monocytes. However, this effect was independent on the clinical response to the treatment. Differences between R and NR were found in the basal expression of IRAKM, a negative regulator of Myd88 dependent pathway. Finally, the pharmacogenetic study did not validate any SNP as genetic marker of clinical response to the IFN-β treatment.

La proteína de choque térmico [heat shock protein (Hsp)-70] es una chaperona inducible por condiciones de estrés celular que puede ejercer una función citoprotectora y antiapoptótica a nivel intracelular, mientras que cuando es secretada al medio extracelular la Hsp70 actúa promoviendo la respuesta inmune, tanto la innata como la adaptativa. El objetivo de esta tesis doctoral es estudiar la función de la Hsp70 en la patogenia de la esclerosis múltiple (EM); una enfermedad crónica, inflamatoria y desmielinizante en la cual la Hsp70 puede ejercer tanto una función beneficiosa, actuando como molécula citoprotectora en el sistema nervioso central (SNC), como una función perjudicial, potenciando la respuesta autoinmunitaria. Con esta finalidad, se cuantificó la expresión génica y proteica de Hsp70 en pacientes con EM en comparación con controles sanos (CS), observándose un aumento de la expresión basal de Hsp70 en las células mononucleares de sangre periférica y, en consecuencia, una reducción de la capacidad de inducción de su expresión tras ser sometidas a condiciones de estrés. Estos hallazgos parecen estar relacionados con el estado de activación crónica resultante de la respuesta inmunológica que tiene lugar en los pacientes con EM, por lo que decidimos estudiar la relevancia de Hsp70 en la patogenia de la EM mediante el análisis de su función citoprotectora e inmunológica en cultivos de células del SNC y en el modelo animal de la EM, la encefalomielitis autoinmune experimental (EAE). Los estudios in vitro, en cultivos de células del SNC sometidos a un estrés inflamatorio, así como el análisis del grado de desmielinización y de daño axonal en ratones con EAE deficientes en Hsp70 (Hsp70 KO) comparado con ratones control, no reveló un papel citoprotector relevante de la Hsp70 en el SNC. Sin embargo, los ratones Hsp70 KO y los ratones a los que se les había inhibido la expresión de Hsp70 mediante la administración de siRNA sí presentaron una reducción de la incidencia y una disminución de la severidad de la EAE en comparación con los ratones control; indicando que la Hsp70 participa, aunque no es crucial, en el desarrollo de la enfermedad. De esta forma, los estudios inmunológicos revelaron que los esplenocitos deficientes en Hsp70 presentaban un aumento de la respuesta antígeno específica aunque un nivel de producción de citocinas inflamatorias similar a los ratones control. Los resultados sugieren que aunque la función de Hsp70 no es decisiva en el desarrollo de la enfermedad, participa promoviendo una respuesta auto-reactiva eficiente. Por lo tanto, estrategias terapéuticas dirigidas a disminuir la expresión de Hsp70 podrían tener un efecto beneficioso reduciendo la respuesta autoinmune inicial que tiene lugar en los pacientes con EM, sin suponer un mayor perjuicio respecto a su función citoprotectora. / Heat shock protein (Hsp)-70 is a chaperone induced by cellular stress conditions which can mediate cytoprotective and antiapoptotic functions intracellularly, but when it is released to the extracellular milieu, Hsp70 acts triggering the immune response both innate and adaptive. The objective of this thesis is to study the function of Hsp70 in the pathogenesis of multiple sclerosis (MS); a chronic, inflammatory and demyelinating disease in which Hsp70 can develop a beneficial role, exerting citoprotective functions in the central nervous system (CNS), or a harmful role, promoting the autoimmune response. For this purpose, gene and protein expression of Hsp70 was measured in MS patients compared to healthy controls, finding an increase basal expression of Hsp70 in the peripheral blood mononuclear cells and, consequently, a reduced ability to induce expression after being subjected to stress conditions. These findings may be related with the state of chronic activation of the immune response in MS patients, so we decided to study the relevance of Hsp70 in the pathogenesis of MS by analysing their immune and cytoprotective functions in the animal model of MS, experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), and in cultures of CNS cells. The study of the vulnerability of CNS cultures following inflammatory stress in vitro, as well as the analysis of the degree of demyelination or axonal damage in Hsp70 deficient (Hsp70 KO) mice with EAE compared to control mice, did not show a relevant cytoprotective role of Hsp70 in the CNS. In contrast, Hsp70 KO mice and mice treated with siRNA of Hsp70 exhibited a reduction in disease incidence and severity compared to control mice; thus, indicating that Hsp70 participates, although it is not critical, in the development of the disease. Moreover, immunological studies revealed that splenocytes from Hsp70KO mice with EAE showed an increased antigen-specific response although the level of inflammatory cytokines was similar to control mice. The results suggest that although the function of Hsp70 is not critical in the development of the disease, it participates promoting an efficient auto-reactive response. Therefore, therapeutic strategies directed to decrease the expression of Hsp70 may have a beneficial effect by reducing the initial autoimmune response that occurs in MS patients, without being harmful regarding its cytoprotective function.

Antecedents: Hi ha escassa informació disponible sobre l’atròfia cerebral global i de substància gris i blanca (SG i SB) en l'esclerosi múltiple primària progressiva (EMPP) i en la seva relació amb paràmetres clínics i de ressonància magnètica (RM); per altra banda, les anomalies en el teixit cerebral d’aparença normal poden contribuir a la discapacitat. Objectiu: Avaluar els mecanismes subjacents a la progressió de la malaltia en les primeres fases de l'EMPP emprant eines de volumetria cerebral i calculant les concentracions de metabòlits mitjançant la imatge de RM per espectroscòpica de protons (IRME) a l'inici de l'estudi i després d'un any de seguiment, i avaluant la seva relació amb els paràmetres clínics i radiològics convencionals. Mètodes: Quaranta-tres pacients amb EMPP dins dels 5 anys primers anys de malaltia i 45 subjectes sans s’inclogueren a l'inici de l'estudi per a l’anàlisi volumètric; després d'un any 31 pacients tingueren un segon examen de RM volumètrica; per als estudis d’IRME, hi havia 41 pacients amb EMPP i 44 subjectes sans disponibles a l'inici de l'estudi i després d'un any es disposava de 21 parells d’estudis (basal – 12 mesos) de pacients amb vòxels de SG cortical i 24 parells d’estudis de pacients amb vòxels de substància blanca d’aparença normal (SBAN) utilitzables. Per als estudis d'atròfia, es va adquirir una seqüència 3D inversion-prepared fast spoiled gradient recall (3DFSPGR); les dades d’IRME es varen adquirir d’un volum situat immediatament superior al sostre dels ventricles laterals emprant una seqüencia point resolved spectroscopy (PRESS). Els anàlisis volumètrics es van realitzar emprant els programes SPM99 (Statistical Parametric Mapping 99) i SIENA (Structural Imaging Evaluation, using Normalization, of Atrophy). Les imatges cerebrals varen ser segmentades en SB, SG, i líquid cefaloraquidi, calculant-se els valors de les fraccions de parènquima cerebral total (FPC), SB (FSB), i SG (FSG). Utilitzant SIENA es va obtenir el percentatge de canvi de volum cerebral (PBVC). Les concentracions de colina (Cho), fosfocreatina (Cr), myo-inositol (Ins), N-acetil-aspartat total (tNAA), i glutamat-glutamina (Glx) es van estimar a través del programari Linear Combination Model (LCModel). Es varen determinar els volums de lesió en seqüències ponderades en T2 i en T1 que realçaven amb gadolini. Es varen obtenir les puntuacions en les escales Expanded Disability Status Scale (EDSS) i Multiple Sclerosis Functional Composite (MSFC) per a cada pacient. Les anàlisis estadístiques es varen realitzar utilitzant les proves apropiades en cada moment per tal d’investigar l'associació entre els paràmetres volumètrics i metabòlics i els corresponents a les valoracions clíniques i de RM convencional, i per avaluar el canvi en aquests paràmetres després d'un any. Resultats i conclusions: S’ha observat pèrdua de volum cerebral global, que afecta tant la FSG com la FSB, als pacients amb EMPP a l'inici de la malaltia per damunt el que s’observa en una mostra de controls sans. Tant la FSG com la FSB s’associen als paràmetres clínico-radiològics convencionals. S’observen disminucions significatives en FPC i FSG al cap de l’any, però no en FSB. Els canvis en FSB es poden predir per la quantitat d'inflamació visible per RM a l'inici de l'estudi, mentre que els canvis en FSG no es poden predir per cap paràmetre. A la SG cortical, les concentracions de tNAA i Glx són més baixes en pacients que en controls. A la SBAN, el tNAA s'ha trobat reduït (encara que en menor mesura) i l’Ins elevat en pacients en comparació amb controls. A la SG cortical el tNAA i a la SBAN l’INS s'han trobat associats amb els paràmetres clínics i radiològics. No s'han detectat canvis significatius de concentració de cap dels metabòlits a cap teixit al cap d’un any. / Background: There is little information available on global and on grey and white matter (GM and WM) atrophy in primary progressive multiple sclerosis (PPMS) and on their relationship with clinical and with other magnetic resonance imaging (MRI) measures; on the other hand abnormalities in normal-appearing brain tissues may contribute to disability in PPMS, where fewer lesions are seen on conventional imaging. Aim: To evaluate the mechanisms underlying disease progression in the early phase of PPMS, focusing on axonal loss as assessed by volumetric MRI measures of WM and GM, and by measuring metabolite concentrations in normal-appearing white matter (NAWM) and cortical GM using proton magnetic resonance spectroscopic imaging (MRSI) at baseline and after one year of follow-up and to assess their relationship with clinical outcomes. Methods: Forty-three patients with PPMS within 5 years of symptom onset and 45 control subjects were included at baseline for the volumetric study; after one year 31 patients returned for a second volumetric MRI examination; for the MRSI examinations 41 patients with PPMS and 44 control subjects were available at baseline (final availability of usable voxels vary according to tissue and group) and 21 pairs of patients yielded usable cortical GM voxels and 24 patients yielded usable NAWM voxels after one year. For atrophy studies, a 3D inversion-prepared fast spoiled gradient recall (3DFSPGR) sequence was acquired; for spectroscopy studies, MRSI data were acquired from a volume located superior to the roof of the lateral ventricles using a point resolved spectroscopy (PRESS) localization sequence. Volumetric analyses were performed at baseline and follow-up using SPM99 (Statistical Parametric Mapping 99) and SIENA (Structural Imaging Evaluation, using Normalization, of Atrophy) software; brain scans were segmented into WM, GM, and cerebrospinal fluid, and brain parenchymal (BPF), WM (WMF), and GM fractions (GMF) normalized against total intracranial volumes were estimated. Using SIENA the percentage brain volume change (PBVC) over one year was obtained. Concentrations of choline-containing compounds (Cho), phosphocreatine (Cr), myo-inositol (Ins), total N-acetyl-aspartate (tNAA), and glutamate-glutamine (Glx) were estimated using proton MRSI using the Linear Combination Model (LCModel) software. T2-weighted and T1-weighted gadolinium-enhancing lesion volumes were also determined. Expanded Disability Status Scale (EDSS) and Multiple Sclerosis Functional Composite (MSFC) scores were recorded in all patients. Statistical analyses were performed using appropriate tests to investigate the association between volumetric and metabolic parameters with those obtained from clinical and conventional MRI assessments, and to evaluate change in these parameters after one year. Results & conclusions: Brain atrophy, affecting both GMF and WMF, has been found to be present early in the course of PPMS exceeding what is observed in a sample of healthy controls after adjusting for significant variables. Both GMF and WMF are related to clinical and MRI lesion-related parameters. Significant decreases in BPF and GMF can be observed after one year, but cannot be detected in the WMF. WMF changes can be predicted by the amount of MRI-visible inflammation at baseline, whereas GMF changes cannot be predicted by any clinical or MRI parameter investigated. In cortical GM, concentrations of tNAA and Glx have been found to be lower in patients as compared to control subjects. In NAWM, tNAA has also been found to be reduced (although to a lower extent) and Ins to be increased in patients as compared to control subjects. In cortical GM tNAA and, in NAWM, Ins levels have been found to correlate with clinical parameters. No changes have been detected in either cortical GM or NAWM for any of the metabolite concentrations after one year of follow-up.

Con el objetivo de contribuir al estudio de los mecanismos que subyacen al aumento de la discapacidad en la esclerosis múltiple primariamente progresiva (EMPP), fijamos tres objetivos principales. Asimismo, nos propusimos hacer una revisión de la literatura sobre EMPP publicada hasta el momento actual, utilizando la web www.pubmed.com como herramienta de trabajo, que sirviera como introducción a los estudios de la tesis. El primer objetivo consistió en investigar el grado de correlación entre el daño en los diferentes tejidos cerebrales y diversos aspectos de la discapacidad, especialmente de la discapacidad cognitiva, en una cohorte de 27 pacientes con EMPP y 31 controles sanos, utilizando secuencias convencionales de resonancia magnética (RM) y parámetros relativos al ratio de transferencia de magnetización (MTR, del inglés Magnetization Transfer Ratio). Nuestros resultados mostraron que los parámetros que reflejaban daño en la sustancia gris (SG), parámetros de MTR de la SG, fueron los que mejor se correlacionaron con un peor índice global de rendimiento cognitivo, un mayor deterioro estimado del coeficiente intelectual verbal desde el inicio de la enfermedad y una mayor disfunción ejecutiva. No obstante, parámetros que reflejaban daño en la sustancia blanca (SB) también mostraron tener relevancia clínica. Por ello, sugerimos que los modelos de predicción del deterioro cognitivo en esta forma de la enfermedad deben incluir evaluaciones amplias de RM, en los que se explore tanto la SG como la SB. Nuestro segundo objetivo fue investigar qué parámetros de RM cerebral, medidos en fases muy tempranas de la enfermedad, eran capaces de predecir una peor evolución clínica, medida por el EDSS (Expanded Disability Status Scale) y por los subtest del MSFC (Multiple Sclerosis Functional Composite). Para este propósito estudiamos de forma prospectiva durante cinco años a 47 pacientes con EMPP temprana (menos de cinco años desde el inicio de los síntomas) y a 18 controles sanos. Así, vimos que parámetros lesionales y de MTR de la SG medidos a nivel basal fueron capaces de predecir de forma independiente el aumento de la discapacidad medida por el TWT (25-foot Timed Walk Test) a los cinco años, poniendo de manifiesto el papel complementario de estas medidas de RM en la predicción del aumento de la discapacidad. Además, un empeoramiento más pronunciado en la carga lesional y en los parámetros de MTR de la SG a lo largo de los cinco años del estudio se asoció a una mayor progresión clínica durante el mismo periodo. Finalmente, aprovechando que en nuestra unidad se llevó a cabo, entre 1998 y 2000, un ensayo clínico (EC) con interferón beta-1b (IFNb-1b) para formas primarias progresivas que mostró un discreto beneficio clínico (en cuanto al MSFC), nos propusimos, como tercer objetivo, investigar el impacto clínico-radiológico de la intervención con IFNb-1b en los pacientes con EMPP que participaron en el EC, cinco años después de haber finalizado el mismo. Se obtuvo información sobre el EDSS, el MSFC y parámetros neuropsicológicos en 63, 59 y 59 pacientes, respectivamente, de los 73 que participaron en el EC. En 50 de ellos se realizó una RM craneal. Después de cinco años sin tratamiento, los pacientes que habían recibido IFNb-1b durante el EC mostraron mejores puntuaciones en el NHPT (Nine-Hole Peg Test) y en un test relacionado con las funciones ejecutivas; además, presentaron una mayor indemnidad de los parámetros que reflejaban daño en el tejido de apariencia normal (MTR de la SB de apariencia normal y atrofia cerebral) que los pacientes del grupo placebo. Finalmente, considerando el grupo globalmente, un mayor aumento de lesiones durante el EC se correlacionó con un mayor empeoramiento en el EDSS durante los cinco años siguientes. Esta tesis pone de manifiesto que las dos grandes formas de afectación inmunopatológica en la EMPP, la afectación de la SB y la de la SG, son determinantes para la progresión de la discapacidad. Por ello, ambas deberían ser tenidas en cuenta a la hora de crear modelos de predicción de la discapacidad y de diseñar tratamientos que frenen la aparición de daño neurológico irreversible. / In order to contribute to the study of mechanisms that underlie clinical progression in primary progressive multiple sclerosis (PPMS), three objectives were established. Besides, as an introduction to the main studies of the thesis, we also decided to review the literature about PPMS. Our first objective was to investigate the association between brain tissue damage and different aspects of disability, especially cognitive disability, in a cohort of 27 PPMS patients and 18 healthy controls, using conventional Magnetic Resonance Imaging (MRI) and Magnetization Transfer Ratio (MTR) parameters. We found that MRI parameters related to grey matter (GM) damage (GM MTR) were the main correlates of overall cognitive impairment, the estimated verbal intelligence quotient decline and executive dysfunction. Nonetheless, since MRI parameters related to white matter (WM) damage were also strongly associated with other aspects of cognitive impairment, we concluded that studies designed to evaluate cognitive dysfunction should include comprehensive MRI assessments. Our second objective was to evaluate the role of brain MRI parameters, when measured very early in the disease, in predicting progression of disability in PPMS, as measured by the EDSS (Expanded Disability Status Scale) and the subtests of the MSFC (Multiple Sclerosis Functional Composite). For this purpose, we prospectively studied 47 patients with early PPMS (with less than five years from symptom onset) and 18 healthy controls. Thus, we found that lesion load and GM MTR at baseline independently predicted the accrual of disability at five years of follow-up, as measured by the TWT (25-foot Timed Walk Test), highlighting the complementary roles of GM damage and lesions in predicting clinical disability. Furthermore, steeper increases in lesion load and more pronounced worsening in GM damage over five years were associated with faster clinical deterioration over the same period of time. Finally, since a clinical trial (CT) with interferon beta-1b (IFNb-1b) for patients with PPMS was carried out in our unit between 1998 and 2000, showing some positive effect on MSFC, our third objective was to investigate the impact of IFNb-1b treatment on clinical and MRI measures, five years after the termination of the CT. We obtained information about EDSS, MSFC and neuropsychological parameters in 63, 59 and 59 patients, respectively, out of the 73 that had participated in the CT. After five years without treatment, patients who had received IFNb-1b during the CT showed better scores on the NHPT (Nine-Hole Peg Test) and a test related to executive functions; moreover, they showed a greater indemnity of those MRI parameters associated with normal-appearing brain tissue damage (normal-appearing WM MTR and brain atrophy) than patients who had received placebo during the CT. Finally, considering the group as a whole, the in-trial increase of lesions correlated with the EDSS deterioration over the following five years. This thesis highlights that the two main forms of immunopathological damage in PPMS, the damage in the WM and that observed in the GM, are both crucial to the accrual of disability. Therefore, both types of damage should be taken into account for the creation of predictive models of clinical progression and the design of drugs that aim at slowing down the appearance of irreversible disability.

El proceso normal de envejecimiento, combinado con el deterioro a largo plazo producido por la propia lesión medular (LM), compromete la salud general e incrementa la discapacidad ya existente. Se ha observado que la actividad física (AF) juega un papel muy importante en la prevención primaria y secundaria de muchos de los problemas asociados a la LM, como por ejemplo las enfermedades cardiovasculares, la diabetes, hipertensión y dislipemia. Por ello se realizó el presente trabajo prospectivo de corte descriptivo-comparativo, para cuantificar el nivel de AF en una población de pacientes con paraplejía, y determinar la posible asociación a una mayor o menor comorbilidad y funcionalidad. Se reclutó un grupo de pacientes con LM completa motora, con niveles comprendidos entre D2 y D12. Portaron un acelerómetro en la muñeca de la extremidad no dominante durante una semana, se monitorizó la frecuencia cardíaca en reposo, se realizó una espirometría reglada y contestaron los cuestionarios DN4 y CHART. Los resultados del estudio fueron: a) se objetivó que los pacientes activos presentaban menor riesgo de padecer comorbilidad respecto a sus pares inactivos; b) los pacientes considerados activos presentaban una mejor funcionalidad total; c) mayoritariamente los pacientes utilizaron su tiempo para actividades sedentarias; d) La variabilidad de la frecuencia cardíaca estudiada en reposo fue mayor en los pacientes activos respecto a los inactivos. / The natural aging process associated with the long-term deterioration caused by spinal cord injury (SCI), compromise the chronic health condition and increase the disability. It has been observed that physical activity (PA) has an important role in primary and secondary prevention of many problems associated with SCI, such as cardiovascular disease, diabetes, hypertension and dyslipidemia. Therefore this prospective descriptive-comparative study was performed, to quantify the level of PA in the population with paraplegia, and determine the possible association with comorbidity and functionality. A group of patients with motor complete SCI, with neurological levels between T2 and T12 were recruited. They wore an accelerometer on the wrist of non-dominant limb for a week, resting heart rate was monitored, a spirometry was performed and the DN4 and CHART questionnaires were answered. The results of the study were: a) it was observed that the active patients had lower risk of comorbidity compared to their inactive peers; b) considered active patients had a better functionality; c) patients mostly used their time to sedentary activities; d) the heart rate variability was higher in active patients compared to inactive.

El consum de tabac és entre dos i quatre vegades més freqüent en pacients amb patologia psiquiàtrica. A més, els pacients amb comorbiditat psiquiàtrica fumen més quantitat de tabac i tenen més dependència a la nicotina que la població general. Aquest fet es tradueix amb un major cost per la salut i major cost econòmic. Tot i que en els darrers anys s’ha reduït la prevalença de fumadors en els països més desenvolupats, no s’ha observat aquesta reducció en la població psiquiàtrica. Un dels factors clau pot ser l’ajornament sine die de l’abordatge del tabaquisme dels pacients amb psicopatologia per por a descompensacions psiquiàtriques o a recaigudes en consum d’ altres tòxics, encara que vulguin deixar de fumar. Aquest és un fet freqüent en pacients amb dependència de l’alcohol. D’altra banda, tot i que els pacients amb psicopatologia poden deixar de fumar, sovint l’èxit dels tractaments és menor. Així, no queda clar quin és el paper que juguen els antecedents de depressió major i la simptomatologia depressiva present a l’ inici del tractament per abandonar el tabac. Tampoc es coneix si hi ha trets de la personalitat, segons el model de personalitat de Zuckerman, que dificultin l’abstinència. Els objectius són: 1. Analitzar quin és el millor moment per a iniciar un tractament del tabaquisme en pacients amb dependència de l’alcohol; el mateix moment que inicien tractament per a l’alcohol o sis mesos després. 2. Avaluar l’ impacte dels antecedents de depressió major i de la simptomatologia depressiva, en l’abstinència tabàquica. 3. Mesurar quins trets de personalitat, segons el model de Zuckerman, s’associen a major risc de dependència nicotínica, major consum i risc de recaiguda. Les dades d’aquesta tesi vénen de dos estudis diferents: el primer amb població amb dependència de l’alcohol i el segon amb població general. En el primer estudi, un grup de pacients rep tractament estàndard per l’alcohol i per deixar de fumar simultàniament o en diferit, primer per l’alcohol i sis mesos més tard pel tabac. En el segon estudi, s’ avalua l’ impacte dels antecedents de depressió major, simptomatologia depressiva i trets de personalitat en els resultats d’una intervenció en tabaquisme. En tots els casos, la intervenció per deixar de fumar combina tractament cognitiu-conductual i farmacoteràpia. Els resultats indiquen que els pacients amb dependència de l’alcohol poden deixar de fumar i beure a la vegada sense que augmenti el risc de recaiguda en l’ alcohol, tampoc afecta a l’ adherència, ni hi ha diferències en la taxa d’ abstinència del consum de tabac, comparat amb fer tractament per l’alcohol i després pel tabac. D’altra banda, els antecedents de depressió major no disminueixen la probabilitat d’abstinència de consum tabac. En canvi, la simptomatologia depressiva a l’ inici del tractament per deixar de fumar, sí minva la probabilitat d’abstinència. Per últim, s’evidencia l’existència de trets de personalitat diferencials segons el sexe, que impliquen major risc de dependència i recaiguda. En homes, un baix nivell de sociabilitat es relaciona amb major nivells de dependència, mentre que no es troben trets relacionats amb major dependència en dones. Majors nivells d’impulsivitat i sociabilitat es relacionen amb major risc de recaiguda en homes i dones, respectivament. Aquesta tesi aporta dades a favor de la rellevància d’identificar aspectes psicopatològics i de personalitat en pacients que inicien tractament per a la deshabituació tabàquica. La identificació de variables associades amb la recaiguda en el consum de tabac hauria de permetre orientar esforços a minimitzar el seu efecte i millorar els resultats de les intervencions en tabaquisme. / The prevalence of smoking in patients with mental disorders is two- to fourfold higher than in the general population. In addition, patients with co-morbid psychiatric illnesses are more likely to be heavily addicted to cigarettes. Tobacco smoking is more hazardous to the health of people with mental disorders than to the general population and the costs related to smoking are also higher. Although prevalence of smoking in most developed countries has fallen, this is unfortunately not the case in psychiatric patients. The idea that smoking cessation in psychiatric patients might increase acute psychiatric symptoms or increase relapse rates in other drugs has led to postponing help with quitting smoking sine die, even when the patient wants to quit. This happens often in patients with alcohol dependence. On the other hand, although patients with mental illness are able to quit smoking, their success rates are often lower than the general population. Thus, it is not clear the role played by major depression history and depressive symptoms when starting a smoking cessation treatment. We know neither if there are personality traits, according to Zuckerman’s model of personality, that complicate quitting. The three aims are: 1. Explore the issue of when tobacco treatment should be offered to outpatients seeking to change their drinking behavior, either concurrently or six months later. 2. Assess if major depression history and/or depressive symptoms when starting treatment reduce odds of quitting smoking. 3. Evaluate which personality traits, according to Zuckerman’s model of personality, are related to higher nicotine dependence, higher smoking and relapse rates. These thesis’ data come from two studies: the first one with alcohol-dependent patients and the second one with general population. The first study delivered a standard alcohol treatment and a smoking cessation treatment, either simultaneously or delayed, that is first for alcohol and six months later for smoking. In the second study, we assessed if major depression history, depressive symptoms and personality increase relapse rates when receiving treatment to quit smoking with a twelve month follow-up. In all cases smoking cessation treatment consisted in cognitive-behavioral therapy in combination with pharmacotherapy. Simultaneous treatment did not lead to impaired outcome for alcohol dependence. Drop-out rates were similar in both groups. Smoking cessation outcomes were not different between groups, either. On the other hand, a positive major depression history did not influence outcomes, but higher depressive symptoms when starting treatment were associated with lower abstinence rates. Finally, we found gender to play a decisive role in the association between personality and nicotine dependence and cessation. In men, low scores on sociability predicted higher nicotine dependence, whereas no personality traits were associated with dependence in women. High levels on impulsivity predicted relapse in males, but high levels on sociability predicted relapse in women. This thesis suggests the relevance of assessing psychopathology and personality in patients undergoing smoking cessation treatment. Identification of factors associated with smoking relapse should allow minimizing their effects on outcomes.

Como se ha comprobado, algunas de las investigaciones realizadas en los últimos años consideran la enfermedad ateriosclerótica carotídea como factor independiente asociado a la disfunción cognitiva, considerándose dicha alteración ya presente en estadios sub-clínicos. Varias líneas de investigación ponen de manifiesto la relación existente entre la enfermedad aterosclerótica carotídea, atrofia cerebral y el deterioro cognitivo de tipo vascular, lo que sugiere que puede existir sintomatología mucho más allá de los déficits clínicamente reconocidos (alteraciones visuales, sensoriales, motoras o en el habla). De esta manera se pone de manifiesto el carácter no tan silente de la enfermedad ateriosclerótica carotídea. Hay dos mecanismos que influyen de manera directa: microembolias y los cambios del flujo sanguíneo y que pueden explicar los cambios observados a nivel cognitivo. La intervención o tratamiento de la enfermedad arterioesclerótica carotídea está orientada en primera instancia como tratamiento preventivo de un posible ictus. Sabemos que la endarterectomía carotídea en pacientes con estenosis severa reduce la probabilidad de sufrir un ictus. Por otra parte se ha documentado cómo en este tipo de técnica existe también una afluencia de émbolos a lo largo de la intervención produciendo así lesiones isquémicas silentes. Dado que el stent carotídeo por vía transcervical con inversión de flujo no implica el arco aórtico y la lesión carotídea se atraviesa con la protección cerebral ya establecida, el número de embolias es muy inferior, por lo tanto, la afectación de las funciones cognitivas debería ser nula y puesto que se reestablece el flujo normal en la arteria carótida podría incluso observarse una mejoría en el rendimiento cognitivo. A pesar de ello, no disponemos de estudios suficientemente consistentes indicando cambios cognitivos después del tratamiento quirúrgico carotídeo de aquellos pacientes afectados de esta patología sin haber experimentado previamente un ictus; tampoco contamos con estudios en los que se ponga en evidencia el carácter profiláctico de los tratamientos de revascularización con el objetivo de prevenir un posible deterioro cognitivo en pacientes asintomáticos. Dado el carácter catastrófico y las implicaciones que conlleva el deterioro cognitivo no solo para los individuos que lo padecen sino en general para la sociedad, la identificación y tratamiento de este tipo de condición como es la ateriosclerosis carotídea tendría que ser tomada en cuenta. Es por ello que esta tesis propone analizar las repercusiones cognitivas del stent con flujo invertido transcervical en población con estenosis carotídea superior al 70 % sintomática y asintomática. / Several studies have provided evidence of a close link between atherosclerotic carotid disease, cerebral atrophy and cognitive impairment. Some reports indicate that the symptoms of carotid atherosclerosis are broader than the clinically recognized manifestations of visual, sensory, motor, and language abnormalities associated with transient ischemic attacks and established stroke. Thus becomes clear the association between carotid stenosis and cognition. There are two mechanisms that influence directly: microbleeds and changes in blood flow and may explain the observed cognitive changes. The carotid artery disease treatment is oriented primarily as a possible stroke preventive treatment. We know that carotid endarterectomy in patients with severe carotid stenosis reduces the likelihood of having a stroke. Moreover it has been documented how in this type of technique there is also a high incidence of microbleeds despite the use of distal protection devices producing silent ischemic injury. Transcervical carotid artery stenting with flow reversal does not involve the aortic arch and provide protection against cerebral embolization therefore the effect on cognitive functions should be lower or even be observed an improvement in cognitive performance. However, we do not have sufficiently consistent studies indicating cognitive changes after surgical treatment in patients with these conditions without previous stroke events. Nor have studies bringing out the prophylactic character of carotid revascularization treatments in order to prevent a possible cognitive impairment in asymptomatic patients. Given the catastrophic nature and implications of cognitive impairment not only for individuals who suffer it but for society in general, identification and treatment of conditions such as carotid atherosclerosis should be taken into account. That is why this thesis aims to analyze the cognitive impact of stent with transcervical reversed flow in population with carotid artery stenosis over 70% symptomatic and asymptomatic.

La epilepsia del lóbulo frontal es la segunda más frecuente en la mayoría de las series publicadas, después de la epilepsia temporal. Sus características clínicas y electroencefalográficas son muy variadas, lo que hace de su diagnóstico y tratamiento un reto en la práctica clínica. Las crisis frontales suelen aparecen en “clusters”, con frecuencia generalizan y el aspecto electroencefalográfico de la actividad intercrítica y crítica suele ser difícil de interpretar por la gran difusión que suele acompañar a la actividad paroxística en este tipo de epilepsia. En este trabajo se han estudiado 175 casos con alteraciones intercríticas en el electroencefalograma, realizando un análisis exhaustivo de todos sus aspectos morfológicos. Se ha dividido la muestra en función de tres aspectos morfológicos para estudiar la actividad intercrítica: Su morfología (puntas; ondas agudas simples; ondas agudas difásicas; polipuntas; ondas lentas irregulares), su voltaje (menor de 50 μV, entre 50-100 μV, 100-20 0μV y más de 200 μV) y la actividad que sigue a ésta actividad paroxística. Las ondas agudas tanto simple como difásicas de 50-200 μV fueron el grupo más frecuente en la morfología intercrítica. A continuación, mucho menos frecuentes, las puntas, especialmente de menos de 50 μV. En cuanto a la actividad crítica se han estudiado en detalle sus características morfológicas al inicio de la crisis y sus frecuencias, con el propósito de disponer de una clasificación útil desde el punto de vista electroencefalográfico en el estudio de este tipo de crisis. Morfológicamente el ritmo reclutante fue la característica morfológica más frecuentemente observada al inicio de las crisis, seguida de un ritmo reclutante de baja amplitud. Las crisis registradas fueron cortas, frecuentemente de segundos de duración, comenzando con un ritmo reclutante de 15 Hz de frecuencia media y progresivo enlentecimiento desde el inicio. El enlentecimiento frontal observado en el postcrítico ayudó a localizar el foco. Algunos presentaron clusters de varias crisis en el mismo registro y los cambios en la poligrafía respiratoria y ECG fueron frecuentes durante las crisis frontales registradas. Encontramos que la localización del foco predice la localización del inicio crítico y que el patrón crítico desde un punto morfológico se mantiene a lo largo del tiempo para cada paciente. Una parte fundamental del trabajo se encuentra en el anexo incluido a modo de “atlas”, en el que se exponen alguno de los casos objeto de estudio, detallando observaciones electroencefalográficas de interés. / Frontal lobe epilepsy (FLE) is the second most common type of epilepsy after temporal lobe one. Clinical and electroencephalographic (EEG) features are also very varied, being its diagnose usually a challenge in clinical practice. Frontal lobe seizures appear frequently in cluster, with secondary generalization, and its EEG appearance is usually difficult to determine, due to the widespread the interictal and ictal activity usually achieves. This is an electroencephalographic study, where 175 cases with frontal lobe EEG interictal epileptiform activity have been carefully studied regarding an electroencephalographic point of view, with special emphasis in the morphology of the waveforms. We have divided the sample regarding three different aspect for studying the interictal activity: Its morphology (spike; simple sharp wave; diphasic sharp waves; poly-spikes; irregular slow waves) its voltage (less than 50 μV, 50-100 μV, 100-200 μV and more than 200 μV) and the activity that follows the waveform. The main interictal waveform in our sample was the sharp wave group, both simple and diphasic between 50 to up to 200 μV. Afterwards, much less frequently, the spikes, specially of less than 50 μV. Regarding the ictal activity, some morphologic details at onset are studied with the aim to make available a practical EEG classification for these seizures. Morphologically the synchronized rhythm was the most frequent morphology observed at seizure onset, followed by a low amplitude synchronized rhythm. –recorded seizures were short, frequently of seconds of duration, and they started with a synchronized rhythm of 15 Hz mean frequency, with a progressive slowing after onset. Postictal frontal slowing activity was meaningful, adding value information for locating the focal epileptiform activity. Some patients presented clusters of several seizures within the same recording and changes in breathing polygraphy and EKG were very common during the frontal lobe recorded seizures. We found that the focus location predicts the location of seizure onset, and that the seizure pattern from a morphological point of view remains the same for each patient along time. A major point of interest of this work is included in the graphical appendix, where some interesting EEG features are detailed.