Desde la primera descripción de la correlación fisiopatológia entre el ataque isquémico transitorio (AIT) y la posterior aparición de un infarto isquémico en 1951 se han realizado numerosos estudios clínicos que demuestran el elevado riesgo de recurrencia de episodios vasculares. Así, a los 90 días hasta el 17% de los pacientes sufrirán un infarto cerebral. Sin embargo, únicamente ciertas variables clínicas como la diabetes mellitus, la edad y los síntomas motores se comportan como predictores débiles de recurrencia en estos pacientes por lo que son necesarios nuevos predictores más potentes que permitan una actitud terapéutica más adecuada. Clásicamente el AIT se define como una disfunción cerebral focal o monocular con duración de los síntomas <24 horas. Los avances tecnológicos y los estudios epidemiológicos acumulados desde su primera descripción han hecho replantear el criterio temporal de 24 horas. Sabemos que la mayoría de los AITs se resuelven dentro de la primera hora y que si la duración de los síntomas se prolonga >1 hora la probabilidad de resolución en las siguientes 24h es <15%. Pese a la transitoriedad de los síntomas cerca del 50% de los pacientes tienen lesiones en la secuencias de difusión (DF) y su presencia podría estar relacionada con la duración de los síntomas.OBJETIVOS1. Determinar el riesgo de recurrencia de isquemia cerebral y de desarrollar nuevos episodios vasculares en los pacientes con AIT.2. Determinar el valor pronóstico de la presencia de lesiones en DF por RM.3. Valorar la utilidad de la realización de un estudio ultrasonográfico (EUS) (<24h) en el pronóstico precoz (90 días).4. Estudiar la relación existente entre la concentración sérica de proteína C reactiva de alta sensibilidad (hs-PCR) determinada durante <24 horas y el riesgo de recurrencia de isquemia.MÉTODOSSe incluyeron de forma prospectiva pacientes con AIT atendidos por el neurólogo de guardia. A todos los pacientes se les realizó una prueba de neuroimagen dentro de las primeras 24 horas junto con una analítica general, un eletrocardiograma, una exploración ultrasonográfica transcraneal y de troncos supraórticos. La tesis doctoral consta de 3 artículos. En el primero de ellos (83 pacientes) se valoró la presencia de lesiones en DF (primeros siete días), en el segundo (311) la utilidad de la realización de un EUS precoz y en el tercero (142) se determinó la utilidad de la determinación de hs-PCR. RESULTADOS1. DF: La presencia de alteraciones en DF (32,5%) junto con la duración perlongada de los síntomas se comporta como predictor independiente para la recurrencia de ictus y la aparición de nuevos episodios vasculares (HR 5,02;1,37-18,30;p=0,0015 y HR 4,22; 1,17-15,22;p=0,029). 2. EUS: La etiología aterosclerótica de gran vaso (intracraneal y/o extracraneal), presente en el 22,5% de los casos, se comporta como un predictor independiente para nuevos ictus (HR 3,07;1,76-5,38;p<0,001) a los 90 días. La aparición de estenosis intracranial y los síntomas de territorio carotídeo son predictores independientes de recurrencia a los siete días (HR, 3.05; 1.21-7.70; p=0.018 y HR, 15.91; 2.11-120.04; p=0.007). 3. Hs-PCR: La determinación de este biomarcador es útil para seleccionar los pacientes con mayor riesgo. Aquellos enfermos con niveles de hs-PCR>4,1mg/l tendrán mayor recurrencia de ictus (HR 2,8;1,12-7,10;p=0,03) y mayor incidencia de nuevos episodios vasculares (HR 2,57;1,17-5,65;p=0,02)CONCLUSIONES1. El riesgo de nuevos episodios vasculares es elevado tanto a corto como a medio plazo.2. La presencia de lesiones en DF ayuda a seleccionar a los pacientes de mayor riesgo. 3. La realización de un estudio ultrasonográfio extra e intracraneal es de utilidad para seleccionar a los pacientes de mayor riesgo 4. La concentración sérica de hs-PCR (durante primeras 24h) predice el riesgo de recurrencia / Since its first description in 1951 many clinical studies had been performed. Following a transient ischemic attack (TIA), up to 17% of patients have an stroke within the next 90 days. Although many studies attempted to determine prognostic factors among these patients strong predictors of recurrence had not been well defined. TIA are defined classically as reversible episodes of neurologic deficits of vascular origin that resolve completely within 24 hours. Recently, a new definition of a TIA has been proposed, based on the duration of symptoms (<1h) and imaging data (absence of ischemic lesion). Most TIA are resolved within 60 minutes, and the likelihood that symptoms will be resolved is <15% if symptoms last for >1h. New MRI techniques like diffusion-weighted imaging (DWI) demonstrated that almost half of all patients with clinical TIA syndrome have a ischemic lesion.OBJECTIVES1. To determine the short and medium-term risk of ischemic events after emergency department diagnosis of TIA.2. To investigate the value of DWI data on the prognoses of TIA patients3. To determine the value of combined carotid/transcranial ultrasound testing (UST) on the prognosis of TIA patients4. To investigate the relationship between high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP) and the risk of stroke recurrence in TIA patients.METHODSInclusion criteria comprised: consecutive TIA patients attended by the neurologist in the emergency room. Clinical data, symptom duration, radiological and UST findings were collected. In the first work 83 consecutive classical TIA patients were followed-up. DWI findings were collected. In the second work 311 TIA patients were included. Large-artery occlusive disease were detected by UST in 70 patients (22,5). In the last work, 135 TIA patients were included. Hs-CRP level was determined within 24 hours after symptoms onset. Cox regression models and survival analyses were performed to evaluate predictors of ischemic events.RESULTS1. DWI: A total of 27 (32.5%) patients revealed focal abnormalities on DWI, whereas 37(44.6%) had symptoms lasting <1 hour. Twenty (24.1%) patients experienced an endpoint: 2 myocardial infarctions, 16 cerebral ischemic events, and 2 cases of peripheral arterial disease. Cox proportional hazards multivariate analyses identified the association of symptoms>1h with DWI abnormalities as independent predictors of further cerebral ischemic events or any vascular events (HR, 5.02; CI, 1.37 to 18.30; P=0.015; and HR, 3.77; CI, 1.09 to 13.00; P=0.029). 2. UST: A total of 20 patients suffered an stroke within 7 days of symptoms onset. During the next 90 days after index TIA, 51 (16.4%) patients experienced an endpoint. Cox proportional hazards multivariate analyses identified the presence of intracranial stenoses (HR, 3.05; CI, 1.21 to 7.70; p=0.018) and carotid territory implication (HR, 15.91; CI, 2.11 to 120.04; P=0.007) as independent predictors of stroke within the first 7 days after index TIA. Moreover, at 90 day follow-up, large-artery occlusive disease was an independent predictor of stroke (HR, 3.07; CI, 1.76 to 5.38; p<0.001). 3. Hs-CRP: A total of 28 (20.7%) patients experienced an end-point event. Cox proportional hazards multivariate analyses identified age (HR 1.07, CI 1.01 to 1.12, p=0.01), large-artery occlusive disease (HR 2.73, CI 1.16 to 6.41, p=0.02) and hs-CRP> 4.1 mg/L (HR 2.81, CI 1.12 to 7.10, p=0.03) as independent predictors of stroke. CONCLUSIONS1. The short and medium-term risk of stroke and other adverse events after emergency department diagnosis of TIA is high.2. TIA patients with DWI abnormalities associated with duration of symptoms <1 hour have a higher risk of further vascular events.3. Routine use of UST will be useful for identifying TIA patients at high risk 4. HS-CRP serum level, determined <24h after symptoms onset, predicts further ischemic events following TIA.

Cada año más de 30000 españoles quedan discapacitados tras sufrir un infarto cerebral. A esta cifra hay que sumar una muy cercana de familiares que cambian radicalmente de vida y se dedican en cuerpo y alma a cuidar de estas personas. En la actualidad, más de 150000 personas necesitan de otra que les cuide el resto de sus vidas. El estudio Isedic (Impacto social de los enfermos dependientes por ictus) demuestra que el 45 % de las personas que sobreviven a un ictus sufre secuelas físicas y mentales importantes (Informe ISEDIC, 2004).La incidencia anual de ictus es de entre 150-200 casos por cada 100000 habitantes con una prevalencia de entre 500 y 600 casos / 100000. Esto implica que en una ciudad como Barcelona de 10 a 12 personas sufren un ictus por primera vez, lo que representa unos 4000 nuevos ictus al año. En la actualidad en España el ictus constituye la segunda causa de muerte en los varones y la primera en las mujeres, representando el 11,5 % del total de fallecimientos en nuestro país. Además representa la primera causa de incapacidad física en las personas adultas. Todo esto conlleva un importante porcentaje del gasto sanitario, sin tener en cuenta el coste económico que supone para una familia un enfermo con ictus (Vázquez, Revista española de la economía de la salud, 2005).El ictus es un trastorno, transitorio o permanente, en una zona del parénquima encefálico secundario a una alteración de los vasos sanguíneros. Según la naturaleza de la lesión encefálica se distinguen dos grandes tipos de ictus (Álvarez Sabín, Patología cerebrovascular isquémica, 2000):Isquémico: debido a una falta de aporte a una determinada zona del parénquima encefálico.Hemorrágico: causado por la rotura de un vaso sanguíneo encefálico con extravasación de sangre fuera del torrente vascular.

La hemorragia intracerebral (HIC) constituye un 15% de todos los ictus y está asociada a una elevada tasa de morbi-mortalidad. En muchos casos, en la evolución clínica, existe un crecimiento precoz de la HIC y/o la aparición de edema rodeando a la lesión que se pueden acompañar de deterioro neurológico. Aunque se desconoce en gran parte la fisiopatología subyacente a estos fenómenos, sabemos que tras el sangrado inicial, se desencadenan una serie de procesos que contribuyen al daño cerebral secundario producido por la HIC. En dichos procesos participan una serie de moléculas susceptibles de ser utilizadas como marcadores biológicos de la evolución clínica y radiológica de los pacientes que presentan una HIC.Los objetivos de esta tesis son:1.- Revisar la literatura referente a dichos procesos.2.- Determinar los niveles en plasma de diversos marcadores biológicos relacionados con sistemas de coagulación/fibrinólisis (D-dímero), con daño glial (proteína S100B), con sistemas proteolíticos (metaloproteasas de matriz MMP-2, MMP-3, MMP-9, y sus inhibidores tisulares TIMP-1 y TIMP-2) y con mecanismos de apoptosis (caspasa-3 y Fas soluble) en una amplia muestra de pacientes con HIC.3.- Relacionar las determinaciones obtenidas con la evolución clínica y radiológica posterior.4.- Determinar el papel del sistema Fas/Fas ligando en el tejido cerebral tras la HIC.Entre todos los procesos descritos toman un papel predominante, en fases iniciales, la coagulación de la sangre y los fenómenos de inflamación. En fases más tardías, el daño cerebral se agrava por la participación de enzimas proteolíticas y de sustancias derivadas de la lisis de los eritrocitos, entre otros.También se produce la muerte por necrosis y apoptosis de las células de la región que rodea a la hemorragia.En nuestros pacientes, todos los marcadores biológicos a estudio se encontraron de forma basal elevados en plasma (a excepción de Fas soluble, TIMP-2 y caspasa-3, que se encontraron por debajo o dentro del rango de normalidad) y presentaron un perfil temporal (24 horas, 48 horas, 7º día y tercer mes) característico para cada una de ellos. Los niveles basales de D-dímero> 1900 ng/mL fueron predictores independientes del deterioro neurológico precoz (OR 4.5, 95% IC 1.03 a 20.26; p=0.045) junto a la presión arterial sistólica>182 mmHg (OR 6.8, CI 1.25 a 36.9, p=0.026). Los niveles de D-dímero también se asociaron a la mortalidad durante la primera semana siendo predictores independientes de ésta, junto al volumen inicial de la HIC>30 mL.La proteína S100B se correlacionó directamente con el volumen inicial de la HIC (r=0.45, p<0.0001). Los pacientes con niveles más elevados de proteína S100B presentaron una peor evolución clínica inicial (deterioro neurológico precoz) y final (mRS>2 al tercer mes).La MMP-9 y su inhibidor TIMP-1 se asociaron al edema perihematoma basal y la MMP-3 se asoció al volumen residual y a la mortalidad al tercer mes.Entre los marcadores de apoptosis, el Fas soluble sufrió un descenso inicial (1as 24 horas) significativo, y se asoció al crecimiento posterior del edema. Por último, la expresión del receptor de muerte celular Fas y de su ligando (FasL) se encontró aumentada en las áreas del tejido cerebral perihematoma con respecto a las áreas del hemisferio contralateral y a zonas sanas del hemisferio ipsilateral, sugiriendo un papel de este sistema en la muerte celular por apoptosis en la región del perihematoma. / Intracerebral hemorrhage (ICH) accounts for 15% of all stroke and exposes patients to high rates of mortality and poor functional outcome. Early hematoma growth and perihematomal edema (PE) formation are considered determinants of early neurological worsening and poor outcome.After the initial bleeding, some molecular processes appear and contribute to the secondary brain damage. In this context, biological markers of these processes may add early prognostic information and be suitable targets for therapeutic research.The aims of the present thesis are:1. To review the literature regarding the molecular processes involved in ICH.2. To determine plasma level of biomarkers related to coagulation/fibrinolysis systems (such as D-dimer), of biomarkers related to glial damage (such as S100B), of biomarkers related to some proteolytic systems (such as metalloproteinases MMP-2, MMP-3 and MMP-9, and their tissular inhibitors TIMP-1 and TIMP-2) and of biomarkers involved in apoptosis (soluble Fas and caspase-3).3. To study the relationship among these biomarkers and the clinical and radiological outcome in ICH patients.4. To determine the role of Fas receptor/Fas ligand system in cerebral tissue after ICH.Coagulation and neuroinflammation has been reported as the main processes at the early stages and after them, clot lysis and some metalloproteinases may contribute to further brain damage. Cellular death in the tissue surrounding the hematoma has also been described to be present after ICH. In our patients, all biomarkers studied were increased at baseline (except for soluble Fas, TIMP-2 and caspase-3 which concentrations were below or within the normal range). Each one of them presented a characteristic temporal profile (24 hours, 48 hours, 7th day and third month determinations).Baseline D-dimer level>1900 ng/mL independently predicted neurological worsening (OR 4.5, 95% CI 1.03 to 20.26; p=0.045) besides systolic blood pressure>182 mmHg (OR 6.8, CI 1.25 to 36.9; p=0.026). Baseline D-dimer level was also associated with mortality within the first week. Moreover, ICH volume<30 mL (OR 19.13, CI 95% 2.06 to 177; p=0.009) and D-dimer level> 1900 ng/mL (OR 8.75; 95% CI 1.41 to 54.16; p=0.020) emerged as independent predictors of mortality.S100B was closely correlated to baseline ICH volume (r=0.45, p<0.0001). Increased level of this protein was associated with a worse early and late clinical outcome. Among metalloproteinases and their tissular inhibitors, MMP-9 and TIMP-1 were associated with baseline perihematomal edema volume, whereas MMP-3 was related to the residual cavity volume and third month mortality.Regarding apoptosis, soluble Fas level showed an initial decrease and it was associated with further edema growing. Finally, the expression of Fas receptor and its ligand (Fas ligand) were found higher at perihematomal areas than in the areas from the contralateral hemisphere or from a healthy area in the ipsilateral hemisphere, suggesting a role for the activation of this system in apoptosis after ICH.

El ictus isquémico es uno de los problemas más acuciantes de la sociedad actual. Él único tratamiento aprobado en la actualidad para el ictus agudo en el tratamiento trombolítico endovenoso, que sólo consigue una buena respuesta funcional en el 50% de los casos. Dos de las limitaciones fundamentales del tratamiento trombolítico son la reoclusión arterial y la falta de recanalización. La ultrasonografía carotídea y transcraneal es una técnica no invasiva, realizada a la cabecera del enfermo, que nos permite el diagnóstico etiológico precoz y la evaluación del estado vascular en tiempo real. En los trabajos que conforman esta Tesis Doctoral intentamos averiguar los predictores de reoclusión precoz y de ausencia de recanalización, y su impacto en el tratamiento fibrinolítico.La reoclusión arterial ocurre en un 17% de los pacientes tratados con rt-PA endovenoso, y conlleva una mala evolución clínica precoz y un pobre pronóstico funcional. La gravedad inicial del ictus (NIHSS>16 puntos) y la presencia de una oclusión en tandem carótida/media predicen de forma independiente la aparición de reoclusión.Por otra parte, la oclusión en tandem carótida/media (oTCM: estenosis grave u oclusión de la arteria carótida interna extracraneal y oclusión aguda de la arteria cerebral media ipsilateral) se identifica en aproximadamente un 20% de los pacientes tratados con rtPA e.v. Conlleva un menor porcentaje de recanalización arterial y una peor evolución clínica a corto y largo plazo que la de los pacientes con oclusión aislada de la arteria cerebral media. Sin embargo, la localización de la oclusión intracraneal influye en el impacto de la oclusión en tandem: en oclusiones proximales, la presencia de oTCM predice de forma independiente la falta de recanalización arterial, mientras que en oclusiones distales el único predictor de falta de recanalización arterial la hiperglucemia al ingreso (Glc>140 mg/dl).Así pues, la realización de un estudio ultrasonográfico completo carotídeo y transcraneal en la fase aguda del ictus permite detectar de forma precoz los pacientes con mayor probabilidad de falta de recanalización y/o reoclusión, que se podrían beneficiar de terapias de reperfusión más agresivas. / Ischemic stroke is one of the most devastating illnesses in our society. Intravenous thrombolysis is the only approved treatment for acute ischemic stroke, but it only confers a good functional outcome in 50% of cases. Two of the main limitations of systemic thrombolysis are the arterial reocclusion and the lack of recanalization. Carotid and transcranial ultrasound is a non-invasive, bed-side technique which allows us an early etiological diagnose and the vascular monitoring in real-time. The objectives of both studies in this Doctoral Thesis are to detect predictors of early reocclusion and lack of recanalization, and to determine its impact on fibrinolytic treatment. Arterial reocclusion appears in 17% of tPA-treated patients, leading to a worse clinical evolution and a poorer long-term outcome. Stroke severity at onset (NIHSS >16 points) and the presence of a tandem internal carotid artery-middle cerebral artery occlusion predict independently reocclusion.Changing subject, tandem internal carotid artery-middle cerebral artery occlusion (Tandem ICA/MCAo: severe stenosis or occlusion in the extracranial internal carotid artery and acute middle cerebral artery occlusion) can be identified in 20% of acute stroke patients treated with iv tPA. Patients with a tandem ICA/MCA occlusion had lower recanalization rate and a worse early and long-term outcome than patients with an isolated MCA occlusion. However, the impact of the tandem ICA/MCAo varied depending on the location of the intracranial occlusion. Tandem ICA/MCAo predicted independently lack of recanalization in patients with proximal MCA occlusion. In contrast, in patients with a distal MCA occlusion, basal hyperglycemia (Glc >140 mg/dl) was the only predictor of lack of recanalization.Therefore, urgent carotid and transcranial Doppler examination on acute stroke allows the detection of patients with lowest probablily of recanalization or prone to reocclusion, whom could benefice of more aggressive reperfusion strategies.

L'ictus o infart cerebral es produeix com a conseqüència d'una alteració del flux dels vasos sanguinis cerebrals. Actualment l'única opció terapèutica aprovada pel tractament de l'ictus isquèmic en la fase aguda és l'administració de l'activador recombinant del plasminogen tissular, el rt-PA. El rt-PA és un fibrinolític que junt amb el plasminogen endogen, forma un complex que s'uneix a la fibrina i la degrada dissolent l'èmbol i produint la recanalització de l'artèria. Desgraciadament, el rt-PA apart de dissoldre el coàgul també té efectes adversos com és l'increment del risc de patir transformacions hemorràgiques (TH) i efectes neurotòxics.Les Metal·loproteïnases de Matriu (MMPs) són una família d'endopeptidases que poden degradar diferents substrats que formen part de la matriu extracel·lular. Les MMPs juguen un paper fonamental tant a la fase aguda com a la fase crònica de l'ictus. Les MMPs poden contribuir al dany neuronal i vascular, al creixement de l'infart i a l'aparició d'hemorràgies durant la fase hiperaguda. Quines MMPs participen en cada un d'aquests processos i si tenen diferents funcions en els diferents temps després d'un esdeveniment isquèmic és quelcom que encara es desconeix.Així en aqustea Tesi Doctoral el nostre objectiu era respondre algunes d'aquestes qüestions i després dels diversos estudis presentats en aquesta tesi, varem concloure que:i. La Microdissecció Làser (LMD) és una tècnica pràctica i fiable que permet aïllar poblacions cel·lulars específiques del parènquima cerebral i que permet obtenir-ne petites quantitats de proteïna exclusives d'aquests tipus cel·lulars que poden ser analitzades per tècniques de proteòmica, com són la zimografia en gelatina, el western blot o els ELISA múltiples.ii. La infiltració de neutròfils a les zones infartades i hemorràgiques i els nivells locals elevats de MMP-9 es relacionen amb la degradació del col·lagen IV de la làmina basal i el trencament de la barrera hematoencefàlica. La MMP-9 vascular i de les cèl·lules inflamatòries està directament implicada en les complicacions hemorràgiques que segueixen a un ictus isquèmic.iii. El tractament amb rt-PA promou la degranulació dels neutròfils ex vivo i l'alliberació per part d'aquests de MMP-9, a més de MMP-8 i TIMP-2.iv. L'activació de les MMPs amb activitat gelatinasa/col·lagenasa es produeix en els primers instants després de la isquèmia, tan aviat com 30 minuts en el model d'isquèmia cerebral focal en rata. Aquesta actitivitat es localitza inicialment en el nucli de les cèl·lules i en temps més tardans també al citoplasma.v. La MMP-13 és activada al parènquima cerebral humà i de rata després d'una isquèmia cerebral i es troba fonamentalment en neurones però també en oligodendròcits i astròcits. Aquesta MMP-13, a més, es localitza majoritàriament en el nucli d'aquestes cèl·lules a la zona de l'infart. Així mateix, el tractament de deprivació d'oxigen i glucosa promou la seva localització nuclear en cultius neuronals.vi. MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-8, MMP-9, MMP-10, MMP-13 i TIMP-1 es troben augmentades al cervell humà després d'un ictus isquèmic. En el cervell isquèmic, la MMP-9 i el TIMP-2 són produïts fonamentalment pel component vascular, mentre que la MMP-10 es produeix bàsicament en neurones.En conjunt, els resultats incrementen el coneixement tant de la patologia cerebrovascular isquèmica en si mateixa com del paper que juguen les MMPs en els diferents processos de la patofisiologia de la malaltia. Tot plegat els resultats identifiquen noves proteases implicades en els diferents tipus de dany que segueixen al fenòmen isquèmic, i a més, aporten un millor coneixement en la localització subcel·lular i de les cèl·lules productores d'aquestes MMPs tant en el parènquima cerebral com en la unitat neurovascular. / Stroke or cerebral ischemia appears as a consequence of a blood flow alteration in brain blood vessels. Nowadays, the only therapy for ischemic stroke treatment during the acute phase is the administration of the recombinant tissue plasminogen activator, rt-PA. This drug is a fibrinolytic that, together with the endogen plasminogen, makes a complex that binds fibrin and degrades this last one, dissolving as a consequence the blood clot producing the artery recanalization. Unfortunately, rt-PA, in addition to the therapeutical effect, presents as well dangerous sides effects such as the increment of hemorrhagic transformations (HT) and neurotoxic effects.Matrix Metalloproteinases (MMPs) are a family of endopeptidases that degrade different substrates of the extracellular matrix. MMPs play an important role in both acute and subacute phase of stroke. MMP may contribute to neuronal and vascular damage, infarct growth and hemorrhagic transformations during the acute phase. Which MMPs participate in each of these processes and their function in different periods after and ischemic event is something that remains to be elucidated.Thus, in the Doctoral Thesis we aimed to address some of these questions and after all the studies presented we concluded that:1. Laser Microdissection (LMD) is a reliable technique that allows us to isolate different cellular populations in the brain parenchyma and that permits to obtain enough protein amounts of these different cell types to be used in proteomic techniques such us gelatin zymography, western blot or multiple ELISA.2. Neutrophil infiltration in infarcted and hemorrhagic areas, and local levels of MMP-9 are related to type IV collagen degradation in the basal lamina and blood brain barrier disruption. Inflammatory and vascular MMP-9 is directly involved in hemorrhagic transformations that follow ischemic stroke.3. rt-PA treatment promotes neutrophil degranulation ex vivo and the release of MMP-9, but also MMP-8 and TIMP-2.4. MMPs' Gelatinase/Collagenase activity appears in the very early moments after cerebral ischemia, as soon as 30 minutes after artery occlusion in a rat model of focal ischemia. This activity is localized first in the nucleus of cells and after long periods of ischemia the activity spreads to cytoplasm. 5. MMP-13 is activated in human and rat brain parenchyma after cerebral ischemia and is found basically in neurons but also in oligodendrocytes and astrocytes. MMP-13 is localized mostly in the nucleus of these cells in the infarct core. Moreover, oxygen and glucose deprivation (OGD) promotes its nuclear localization in primary neuronal cell cultures.6. MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-8, MMP-9, MMP-10, MMP-13 and TIMP-1 are found increased in human brain samples after an ischemic stroke. In the ischemic brain, MMP-9 and TIMP-2 are basically produced in blood vessels and MMP-10 is mainly produced by neurons.Altogether, these results improve the knowledge on the cerebrovascular pathology itself but also on the role of MMPs in the pathophysiology of the disease. We identify new proteases involved in the different types of damage that follow cerebral ischemia and, more importantly, we clarify the cellular and subcellular origin and localization of these MMPs both in the brain parenchyma and in the neurovascular unit.

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El trastorno por deficit de atención con hiperactividad (TDAH) es considerado uno de los trastornos psiquiátricos infantiles con mayor prevalencia, careacterizado por síntomas de inatención, hiperactividad e impulsividad. Hasta hace poco, se pensanba que los síntomas mejoraban con la edad, pero recientemente existe evidencia de que los síntomas del trastorno pueden prevalecer hasta la edad adulta. Un estudio reciente indicó que un 35% de los casos continuaban presentando el trastorno en la adultez, afectando aproximadamente entre un 3-7% de la población adulta. A pesar de que el substrato neurobiológico del TDAH no se conoce con exactitud, estudios geneticos, preclínicos y clínicos apuntan a que podría tratarse de alteraciones dopaminergicas y/o noradrenérgicas. Alteraciones en la actividad neural y el menor volumen de sustancia gris que se ha encontrado en estos pacientes en regiones relacionadas a la dopamina también corroboran dichos deficits. Adultos diagnosticados con TDAH suelen presentar deficits neuropsicológicos en cuanto a memoria de trabajo, atención y control inhibotorio. El modelo de doble vía de Sonuga Barke implica por lo menos dos endofenotipos, relativamente independientes pero no excluyentes el uno del otro. El primero se asocia más a deficits a nivel ejecutivo como el control inhibitorio, mientras que el segundo se realciona a lo que alteraciones motivaciones, principalmente la anticipación de la recompensa. Este modelo explica le heteroenidad del TDAH en términos de déficits cognitivos y motivacionales disociables, los cuales pueded afectar a algunos pacientes pero no a otros. Es importante señalar que recientemente se ha sugerido que el procesameinto temporal podría consituir un tecer componente nueropsicológicodisociabl del TDAH. Déficits en cuanto al procesamiento temporal se están estudiando en TDAH, y además, se ha evaluado su posible relación con la impulsividad, síntoma importante de este trastorno. A pesar de la influencia que los procesos motivaciones podrían tener en el funcionamiento cognitivo, pocos estudios han centrado en el substrato neuronal de los sistemas de motivación y temporales, y su implicación en la fisiopatología del TDAH. Por tanto, analizamos las imágenes RMf de 20 pacientes adultos con TDAH, no medicados y subtipo combinado, así como de 25 sujetos controles. Los datos se utilizaron para identificar y comparar la activación durante un paradigma de recompensa y discriminación temporal. El paradigma incluyó la prescencia de distractores durante la tarea para evaluar atención. Los resultados del análisis por regiones de interés indicó menor activación en el cerebelo izquierdo y derecho durante la tarera de recompensa/discriminación temporal en el grupo con TDAH. El cerebelo es una región implicada en alteraciones estructurales y funcionales en TDAH, y recientemente también se ha señalado su possible implicación como mediador en tareas de procesamiento temporal. Los análisis de whole-brain también inidcaron menor activación en el giro temporal superior, el cerebelo izquierdo y derecho, el giro fusiforme, el giro de Heschl, y el giro medio occipital en los pacientes. Contrariamente, se observó una mayor activación en los pacientes en el giro frontal inferior derecho y en el giro parietal superior izquierdo. Adicionalmente, los análisis por regiones de interés también mostraron menor actividad neural en ralación al estíimulo del distractor en el grupo con TDAH en la corteza prefrontal dorsolateral y en el giro precentral. En los análisis de whole-brain también se observó una menor activación en el giro postcentral izquierdo, el giro temporal izquierdo y el giro frontal izquierdo. Finalmente, se observó un aumento en la activación en los pacientes con TDAH en la corteza orbitofrontal derecha. Nuestros resultados aportan evidencia de que el procesamiento temporal, junto con procesos cognitivos como la atención, así como los procesos motivacionales relacionados con la recompensa, podrían representar un tercer componente neuropsicológico afectado en el TDAH. / ADHD, conceived as one of the most prevalent childhood psychiatric disorders, is characterized by inattention, hyperactivity and impulsivity symptoms and estimate to affect 5% of worldwide population. Until recently, symptoms were thought to ameliorate with age. However, a recent 10 year follow-up study indicated that 35% of paediatric patients still meeting ADHD diagnostic criteria and it’s been estimated that ADHD affects between 3 and 7% of adult population. Even thought the exact neurobiological substrate of ADHD still unclear, genetic, preclinical and clinical studies point to dopaminergic and/or noradrenergic alterations. Neural activity and grey matter volume decreases in dopamine related regions also corroborate such deficits. Adults diagnosed with this disorder are likely to neuropsychological deficits involving working memory, attention and inhibitory control. The multiple pathway model proposed by Sonuga-Barke implicates at least two relatively independent but not mutually exclusiv endophenotypes; those involving an executive functioning disruption such as inhibition control, and those more related with motivational system abnormalities, basically reward anticipation. Therefore, this model explains neuropsychological heterogeneity of ADHD in terms of dissociable cognitive and motivational deficits, each affecting some but not other patients. Importantly, it is been suggested that temporal processing might constitute a third dissociable neuropsychological component of ADHD. Recently, timing processing deficits are being studied in ADHD, and, furthermore, such abnormalities have been related with impulsiveness, a core symptom of ADHD. In spite of the influence that motivational and timing processes might have on cognitive functioning, only a few studies have focused on the neural substrate underpinning the motivational and timing systems and, specifically, their role in ADHD pathophysiology. Therefore, we analyzed functional magnetic resonance images (fMRI) of 20 un-medicated, combined, adult ADHD subjects and 25 healthy controls. Date sets were used to identify and compare the brain activation during a reward/time discrimination paradigm. The paradigm also included distractors during the task, in order to evaluate attention processes. Our results from the Regions of interest (ROIs) analysis indicated decreased brain activation in left and right cerebellum during the task that as compared to the control group. The cerebellum is key area of structural and functional abnormalities in ADHD, and, recently it has been implicated as one important mediator in time discrimination. Furthermore, whole brain analysis indicated decreased brain activity in right superior temporal gyrus, right left cerebellum, right fusiform gyrus, right Heschl´s gyrus and left occipital middle gyrus in ADHD group as compared to controls. The opposite contrast showed increased activation levels in right frontal inferior gyrus and left superior parietal gyrus in the patients group. Additionally, ROIs analysis also showed reduced activity in relation to the distractor stimulus in the ADHD group in left DLPFC and the left precentral gyrus. The whole-brain analysis also shoewed a cluster of reduced activity located in the left post central gyrus, left inferior temporal gyrus and left inferior frontal gyrus. In the opposite contrast, we observed increased brain activity in the right orbitofrontal cortex in the patients group. Our results provide evidence that temporal processes, in addition to cognitve (i.e., attention) and motivational/emotional domains, might be a third dissociable neuropsychological component that affects ADHD.

Understanding the molecular underpinnings of neuronal dysfunction and degeneration involved in Huntington’s disease is a goal of increasing urgency for society and scientific community. In this Thesis we have studied different proteins and signaling pathways, specifically altered by the presence of mutant huntingtin, as new potential candidates to develop pharmacological strategies to treat or delay motor and cognitive deficits in Huntington’s disease. AIM 1. To study the contribution of CBP/CREB pathway in the cognitive deficits present in Huntington’s disease. AIM 2. To study the molecular mechanisms involved in neurotrophic support dysfunction in Huntington’s disease. 2.1. To analyze the role of p75NTR/TrkB receptors in the major striatal vulnerability in Huntington’s disease. 2.2. To study the role of p75NTR in cognitive deficits in Huntington’s disease. AIM 3. To study the molecular mechanisms involved in corticostriatal dysfunction in Huntington’s disease. 3.1. To characterize corticostriatal deficits in HD mouse models and analyze the role of Kalirin-7 in the alteration of corticostriatal excitatory synapses in HD. AIM 4. To study the role of Cdk5 in cognitive deficits in Huntington’s disease. AIM 5. To study the role of D1R-H3R heteromers in neuronal cell death and cognitive deficits in Huntington’s disease. / La malaltia de Huntington (MH) és un desordre neurodegeneratiu caracteritzat per la disfunció i mort neuronal de regions específiques del cervell. La regió més afectada és l’estriat (nuclis caudat i putamen en humans), tot i que en estadis més avançats de la malaltia s’ha descrit una atròfia i pèrdua neuronal del còrtex cerebral i hipocamp (Vonsattel et al., 1985;Vonsattel and DiFiglia, 1998). La temprana disfuncionalitat de les neurones hipocampals i corticals es creu crítica per restablir les deficiències cognitives i de memòria en aquesta patologia. La malaltia s’hereta de forma autosòmica dominant i és causada per la mutació del gen IT15, localitzat en el braç curt del cromosoma 4 (4p.16.3), que codifica per la proteïna anomenada huntingtina (htt). Aquesta mutació va ser identificada l’any 1993 com una expansió de repeticions del triplet CAG que codifiquen per una regió poliglutamínica (poliQ) a l’extrem N-terminal de la proteïna htt (350KDa) (HDCRG, 1993). En individus sans, el nombre de repeticions oscil·la de 6 a 35; quan el nombre de repeticions d’aquest triplet és superior a 40, l’individu desenvoluparà la malaltia. Les primeres manifestacions de la malaltia solen produir-se als 35 anys d’edat conduint a la mort 15-­20 anys després de l’aparició dels símptomes (Bates, 2003;Martin and Gusella, 1986). La simptomatologia inclou disfunció motora, associada majoritàriament a l’atròfia estriatal, acompanyada de trastorns cognitius i emocionals associats a l’afectació corticoestriatal i hipocampal que son de manifestació primerenca, fins i tot prèvia a la simptomatologia motora. Aquestes alteracions cognitives i emocionals constitueixen un dels pilars discapacitants en aquesta patologia, per això al llarg d’aquesta Tesi doctoral proposem un estudi dual que ens permeti definir diverses estratègies terapèutiques dirigides al tractament d’ambdues simptomatologies: motora i cognitiva. Si bé es coneix que aquesta mutació és la causant de la malaltia, avui en dia no es coneixen els mecanismes cel·lulars i moleculars responsables de la disfunció i mort neuronal en la MH. Diversos estudis han postulat que la pèrdua de funció de la proteïna wild-type i/o el guany de funció de la proteïna mutada (mhtt) juguen un paper clau en el desenvolupament de la malaltia. Així s’ha descrit que l’expressió de la proteïna huntingtina mutada resulta en l’alteració de diversos processos cel·lulars i moleculars, tals com l’agregació proteica, alteracions en el sistema ubiqüitina­proteosoma, desregulació en la maquinària transcripcional així com en la remodelació de la cromatina, alteracions en la síntesi proteica, reducció del suport tròfic, alteracions en les vies de senyalització intracel·lulars, alteració en la homeòstasis del calci, dany mitocondrial, excitotoxicitat, activació de caspases, alteracions en les interaccions proteïna-proteïna i alteració en la circuiteria neuronal (Cattaneo et al., 2005;Zuccato and Cattaneo, 2009). En aquesta Tesis ens hem centrat en estudiar alguns dels mecanismes moleculars implicats en la mort neuronal, així com en els dèficits cognitius i alteracions en la plasticitat sinàptica produïda per la presència de la huntingtina mutada, mitjançant l’estudi de les alteracions produïdes en: 1) maquinària transcripcional, 2) suport neurotròfic, 3) canvis estructurals en les sinapsis excitadores, 4) senyalització de proteïnes cinasa i fosfatasa i 5) formació d’heteròmers entre receptors acoblats a proteïnes G.

Las neurotrofinas son una familia de factores de crecimiento polipeptídicos estructuralmente relacionados que influyen en el desarrollo, mantenimiento, supervivencia, reparación y muerte de las células neuronales y no neuronales en el sistema nervioso. Los miembros pertenecientes a este grupo que incluyen NGF, BDNF, NT-3 y NT 4/5, ejercen sus funciones intracelulares mediante la unión a dos tipos de receptores transmembrana muy diferentes; los receptores de tirosin quinasa (Trk A, B y C) y el receptor de neurotrofina p75 (p75NTR), un miembro perteneciente a la superfamilia del factor de necrosis tumoral (TNF). Las neurotrofinas son objeto de estudio de la investigación actual debido a su participación tanto en condiciones fisiológicas como patológicas. Estudios previos publicados señalan las neurotrofinas como agentes terapéuticos prometedores. En esta tesis, se llevó a cabo un estudio inmunohistoquímico de todas estas neurotrofinas (a excepción de NT4 / 5) y sus receptores en el sistema nervioso de diferentes modelos transgénicos murinos en dos escenarios diferentes: neurodegeneración del sistema nervioso central y neuroregeneración en el sistema nervioso periférico. Con el fin de dilucidar los mecanismos neurodegenerativos asociados a la patogénesis de las enfermedades priónicas, un modelo murino (BoTg 110) de la encefalopatía espongiforme bovina (EEB), que sobreexpresa la proteína priónica celular bovina, fué sometido a una inoculación intracerebral con un inóculo de EEB. Se evaluaron los cambios neuropatológicos en el encéfalo y se compararon con el marcaje inmunohistoquímico de las NTs/NTRs. Además, en este experimento, se incluyó un modelo “wild type” (Balb-C) como control para realizar un completo mapeo del inmunomarcaje de las NTs/NTRs en el encéfalo –normal- de ratón. Se observó una correlación entre el incremento en el marcaje inmunohistoquímico del receptor p75, especialmente en células gliales con la distribución de lesiones asociadas a la EEB. Esto podría sugerir que, entre todos los factores neurotróficos evaluados, este receptor podría está implicado en la fase terminal de la patología de la EEB. Además, el estudio del sistema nervioso periférico se llevó a cabo tras inducir experimentalmente un daño mecánico (aplastamiento o “crush”) en el nervio ciático en ratones transgénicos macho RIP-I / hIFNβ. En este modelo, el papel de las NTs/NTRs en los procesos de neuroregeneración se evaluó en el nervio, en los correspondientes ganglios de la raíz dorsal y en médula espinal a diferentes tiempos después de la cirugía. Se observaron cambios en la inmunorreactividad de todos los factores estudiados en estas tres estructuras. Observamos algunas particularidades en función del tiempo y la neurotrofina o receptor estudiado que se correspondían con la regeneración nerviosa. Nuestros resultados indicaron que, las neurotrofinas, en particular el receptor p75, podrían ser estudiadas como posibles dianas terapéuticas para el tratamiento de las enfermedades priónicas. Del mismo modo, una combinación de neurotrofinas podría ser de utilidad para tratar pacientes afectados por lesiones de nervios periféricos, ayudando así al proceso regenerativo. Profundizar en el conocimiento del papel que juegan las neurotrofinas en este contexto es indispensable para poder desarrollar tratamientos más eficaces de aquellos trastornos que afectan el sistema nervioso. / Neurotrophins (NTs) are a unique family of structurally related polypeptide growth factors that influence the development, maintenance, survival, repair and death of neuronal and non neuronal cells in the nervous system. Members belonging to this group include NGF, BDNF, NT-3 and NT 4/5. They exert their intracellular roles by binding to two different transmembrane types of receptors; the tyrosine kinase receptors (Trk A, B and C) and the p75 neurotrophin receptor (p75NTR), a member of the tumor necrosis factor receptor (TNF) superfamily. Neurotrophins are under current investigation for their involvement in physiological and pathological conditions. Previously published literature points them out as promising therapeutic agents. In this thesis, an immunohistochemical assessment of all these neurotrophins (with the exception of NT4/5) and their receptors was performed in the nervous system of different adult transgenic murine models in two different scenarios: central nervous system neurodegeneration and peripheral nervous system neuroregeneration. In order to determine the role of NTs/NTRs in the neurodegenerative mechanisms associated to prion diseases pathogenesis, the BoTg 110, a murine model of bovine spongiform encephalopathy (BSE), which overexpresses the bovine prion cellular protein, was subjected to an intracerebral inoculation with a BSE isolate. Neuropathological features where assessed and compared to NTs/NTRs immunolabelling. Furthermore, in this experiment, a wild type mouse line (Balb-C) was included as a control for a thorough -normal- mouse brain mapping of the NTs/NTRs immunolabelling. An increased expression of p75NTR, particularly in glial cells, was observed to correlate well with TSE related lessions. This may suggest that, among all neurotrophic factors evaluated, this receptor is involved in end stage brain pathology in BSE. Additionally, the study of the peripheral nervous system neuroregeneration was carried out following an experimental unilateral mechanic injury (crush) in the sciatic nerve of male transgenic RIP-I/hIFNβ mice. In this model, the involvement of NTs/NTRs in the neuroregenerative process was evaluated in the nerve, in the corresponding dorsal root ganglia and in the lumbar spinal cord segments at different time points after surgery. Our findings indicated changes in the immunoreactivity for all factors studied in these three structures. Particularities depending on the time point and studied NTs were observed related to the neuroregenerative processes Our results indicate that neurotrophins, and particularly the p75NTR could be further studied as possible therapeutic targets for prion diseases. Likewise, combined neurotrophins could be useful to treat patients affected by peripheral nerve injuries and therefore contributing to the peripheral nerve regeneration.A better understand ing of the mechanisms underlying the neutrophin function involvement is a prerequisite for the development of more effective treatments for the disorders affecting the nervous system

Les psicoteràpies dinàmiques de grup no han estat suficientment avaluades i no hi ha estudis que avalin la seva eficàcia quan són practicades en l’àmbit de l’atenció primària de salut. S’ha de tenir en compte que més del 70% dels pacients amb problemes de salut mental són atesos exclusivament pel metge de família. Per altra banda, els estudis de procés de les psicoteràpies de grup dinàmiques poden aportar nous coneixements sobre la tècnica d’intervenció per part dels terapeutes i les indicacions de les psicoteràpies de grup. Objectius generals Estudiar el procés de les psicoteràpies dinàmiques a partir de les psicoteràpies realitzades en centres d’atenció primària. Objectius específics 1r. Avaluar l’eficàcia de la psicoteràpia de grup dinàmica dirigida a pacients amb símptomes depressius, seleccionats pels metges de família per seguir el tractament. 2n. Millorar el coneixement sobre els microprocessos que es produeixen en una psicoteràpia de grup per trobar identificadors de canvi en l’evolució del tractament. Material A partir d’un total de 115 pacients amb símptomes depressius admesos en l’estudi, es van assignar 70 pacients per realitzar una psicoteràpia de grup durant 9 mesos (37-39 sessions) amb una freqüència setmanal. Els altres 40 pacients van ser assignats a un grup control per fer-ne la comparativa. Els 70 pacients que van seguir la psicoteràpia es van distribuir per fer el tractament en 8 grups estratificats per edats. Les psicoteràpies van ser conduïdes per un psiquiatre expert en psicoteràpia dinàmica de grup. Les sessions es van gravar en DVD per poder fer una anàlisi de les transcripcions de les sessions. Mètode. Per al 1r objectiu, es va avaluar l’estat clínic dels pacients amb les escales d’ansietat i depressió de Hamilton (HARS) i (HDRS) i el qüestionari de qualitat de vida SF-12, amb les subescales component físic (CF) i component mental (CM). Es van comparar els resultats abans i després del tractament i es va fer la comparativa entre el grup de les psicoteràpies i el grup control. Els resultats van ser sotmesos a l’anàlisi estadística corresponent. La grandària de l’efecte es va calcular amb la d de Cohen. Per al 2n objectiu, es va utilitzar la Grounded Theory com a sistema d’anàlisi qualitativa, amb estudis repetits sobre el contingut d’una mostra convenientment seleccionada de 9 sessions d’un dels 8 tractaments, per trobar elements destacables que donessin compte de l’evolució dels pacients. Resultats Per a l’objectiu 1r, i en relació amb el grup control, les anàlisis estadístiques mostren diferències significatives en tots els ítems a favor de les psicoteràpies de grup: 10,57 punts en l’escala HARS i de 7,63 en l’escala HDRS. D’altra banda, la grandària de l’efecte (effect size) és alta, d= 1,25 i d=1,23 per a l’ansietat i la depressió respectivament. Els canvis en el SF-12 són moderats-alts (CF d = 0,45 i CM d = 0,64). La taxa de remissió de la depressió és del 42%. Per al 2n objectiu, destaquen els temes de la incorporació del factor temps en el discurs dels pacients, en qui s’observa un increment progressiu en el decurs del tractament, i de l’ús de les metàfores. Conclusions Els resultats sobre l’eficàcia de la psicoteràpia dinàmica de grup per a pacients amb símptomes depressius, seleccionats per fer el tractament pel metge d’atenció primària, indiquen que aquest és un model d’intervenció útil i factible. La utilització progressiva del factor temps detectat en l’expressió verbal dels pacients en el curs de la psicoteràpia mostra com la introjecció d’aquest element pot ser un indicador de l’evolució dels pacients. Les metàfores expressades en grup tenen un gran valor terapèutic. / The dynamic group psychotherapies are still not evaluated enough, and studies supporting their effectiveness when performed in primary care are lacking. It must be taken into account that more than 70% of patients with mental health disorders are managed exclusively by general practitioners. Moreover, process studies of dynamic group psychotherapies may provide new insights into the intervention techniques carried out by the therapists and also into the indications for group psychotherapy. General objective: To study the process of dynamic psychotherapies based on psychotherapies performed in primary care. Specific objectives: 1st, to evaluate the efficacy of the dynamic group psychotherapy addressed to patients with depressive symptoms, referred to dynamic group psychotherapy by family physicians; 2nd, to provide more insights into the micro- processes that take place in a group psychotherapy in order to find identifiers of changes in the evolution of the treatment. Material: A total of 115 patients with depressive symptoms were assigned to receive a group psychotherapy (75 min) over 9 months (37 to 39 sessions) (n = 70) or the standard care (n = 45). The 70 patients assigned to group psychotherapy were distributed in 8 groups stratified by ages. The psychotherapies were conducted by a psychiatrist-psychotherapist with experience in dynamic group psychotherapy. All the sessions were recorded on DVD to analyze a posteriori the transcriptions of the sessions. Methodology: For the first goal, the clinical status of patients was evaluated with the Hamilton Anxiety Rating Scale (HARS), the Hamilton Depression Rating Scale (HDRS) and the Short-Form Health Survey (SF-12) with the subscales Physical Component (PCS) and Mental Component (MCS). Differences in the HDRS, HARS (total score, psychic and somatic subscales), and the Physical and Mental Components Summary scores (PCS/MCS) of the SF-12 between baseline and post-treatment (at 9 months) in the intervention and control groups were analyzed with the appropriate statistical tests. The size effect (standardized mean effect) was expressed as Cohen’s d. For the second goal, qualitative analysis was performed by means of a Grounded Theory method. Repetitive studies on the content of selected samples of 9 sessions coming from one of the 8 treatments were carried out to find outstanding elements to follow the evolution of the patients. Results: Results of the first goal: At the end of the dynamic group psychotherapy, statistically significant improvements in the mean scores of all questionaires were observed (10.57 in HARS and 7.63 in HDRS) in favor of the psychotherapy group. Large effect size were found for improvements in total anxiety (d = 1.25) and depression (d =1.23) and medium effect sizes for improvements in PCS ( d = 0.45) and MCS (d = 0.64). Remission rate of depression was 42%. Results of the second goal: The incorporation of time and the increasing use of metaphors in the patient’s interventions are outstanding elements. Conclusions: The implementation of dynamic group psychotherapy for patients with depressive symptoms attended in routine primary care and addressed for treatment by the general practitioners, is a feasible and effective intervention model. The increasing use of the time factor in the oral expression of patients during the psychotherapy points out that introjection of this element could be a suitable indicator of the evolution of patients. Additionally, the use of metaphors is of great therapeutic value.