Introducció: El càncer colorectal és un dels càncers més freqüentes del nostre país així com en la majoria de societats occidentals. Els factors mebiambientals juguen un paper determinant en el seu desenvolupament. Els nutrients i específicament els greixos, estarien entre els factors més destacats.Tot i que a Groenlàndia, Finlàndia i algunes zones mediterrànies, les dietes tenen un alt contingut en greix, la incidència de càncer colorrectal és relativament baixa en comparació amb la resta de països occidentals. Una important diferència dietètica és l'elevat consum de peix i oli de peix (ric en els àcids grassos n-3, eicosapentaeonic (EPA) i docosahexaenoic (DHA)) en el cas del països nòrdics i l'oli de oliva (ric en àcid oleic C18:1, n-9) a la conca mediterrània. La tesi es basa en la hipòtesi que "l'oli de peix i el d'oliva són capaços de modular el desenvolupament del càncer colorrectal.Objectius: L'objectiu de l'estudi va ser avaluar els mecanismes pels quals aquests olis realitzaven aquesta modulació i la implicació dels àcids grassos presents en aquests.Resultats: Per respondre els objectius plantejats es van utilitzar dues estratègies d'estudi. La primera es basa en estudis in vitro amb línies cel·lulars d'adenocarcinoma colorectal, Caco-2 i Ht-29. L'altra es basa en l'estudi de l'efecte dels diferents nutrients en un model animal d'inducció de la carcinogènesi colorectal. L'oli de peix i l'oli d'oliva indueixen la diferenciació en cèl·lules Caco-2. Com a resultat de la diferenciació aquestes cèl·lules comencen a expressar els enzims Sucrasa-Isomaltasa i la Dipeptidilpeptidasa IV.La regulació de l'homeòstasi del teixit colònic depèn d'una estreta relació entre la proliferació cel·lular i l'apoptosi o mort cel·lular programadaMitjançant estudis d'incorporació de timidina tritiada, hem demostrat que l'oli de peix té un important efecte inhibidor de la proliferació de les cèl·lules Caco-2 i HT-29. Sembla ser, que aquests efectes són deguts als àcids grassos n-3 EPA i DHA presents en l'oli de peix. L' efecte modulador del desenvolupament del càncer colorectal per part de l'oli de peix i del d'oliva té la seva major incidència en la inducció de l'apoptosi. L'índex d'apoptosi s'ha determinat analitzant els canvis morfològics de les cèl·lules (amb tinció DAPI). L'oli de peix, l'oli d'oliva, així com el DHA, l'EPA i l'àcid oleic són capaços d'incrementar l'apoptosi de forma molt significativa. Aquests efectes estan relacionats amb una molt ràpida inhibició de l'expressió de COX-2. L'expressió de la proteïna antipopotòtica Bcl-2 disminueix després de disminuir COX-2, fet que suggereix la implicació d'aquests dos gens en els efectes antineoplàstics produïts per aquests àcids grassos. Per altra banda es va demostrar una clara implicació de la proteïna pro-apoptòtica BAX, ja que a l'administrar un inhibidor d'aquesta, es produïa una disminució significativa de l'apoptosi.L'oli de peix i el d'oliva tenen un important efecte protector en la inducció de la carcinogènesi colorectal en animals tractats amb azoximetà. Els animals que van rebre una dieta amb oli de peix o d'oliva, com a font principal de greix, presentaven un major índex d'apoptosi. Per altra banda, l'oli de peix podria tenir un efecte preventiu al ser capaç d'incidir en la renovació de l'epiteli sa, incrementant l'apoptosi d'aquestes cèl·lules.Conclusions: L'oli de peix és capaç de modular de forma clara el desenvolupament del càncer colorectal incidint directament en els processos de diferenciació cel·lular, proliferació i apoptosi. L'oli de peix podria tenir un efecte preventiu del desenvolupament del càncer colorrectal al modificar la regeneració de l'epiteli colònic sa. L'oli d'oliva pot modular el desenvolupament del càncer colorrectal encara que no tingui el seu efecte en la totalitat dels mecanismes estudiats. / Introduction: Colorectal cancer is one of the most frequent cancers in our country as well as in most of the occidental societies. Environmental factors play a crucial role on its development. Nutrients and in concrete fat seems to be one of the most determinant components. Although relatively high fat diets are consumed in Greenland, Finland and some Mediterranean areas, colorectal cancer incidence remains relatively low there. An important difference between these regions and the rest of the western countries is the much higher consumption of fish and fish oil (rich in the n-3 fatty acids eicosapentaenoic, C20:5 and docosahexaenoic, C22:6) in the case of the Northern countries, and fish and olive oil (containing mostly oleic acid, C18:1, n-9) down in the Mediterranean basin.The hypothesis of our study was if "fish oil and olive oil are able to modulate the colorectal cancer development".Aims: The objectives of this study were to evaluate the mechanisms implicated in the modulation of cancer by these oils and determine the implications of its fatty acids.Results: In order to answer the objectives mentioned above we followed two study strategies. First, we performed: in vitro studies using adenocarcinoma cell lines, Caco-2 and Ht-29. The other one is the study of the effects of several nutrients in an animal model of carcinogenesis induction . Fish oil and olive oil induced the differentiation of Caco-2 cells. As a result of this differentiation, the cells began to express Sucrase-Isomaltase and Dipeptydilpeptidase IV enzymes.Homeostasis regulation of colonic tissue depends on a tightly relationship between cell proliferation and cell loss, through apoptosis.With [3H] thymidine incorporation studies, we demonstrated that fish oil has an important inhibitor effect on the proliferation of Caco-2 and HT-29 cells. It seems that this effect is caused by EPA i DHA (n-3 fatty acids present in fish oil). The most important effect on the development of colorectal cancer by fish oil and olive oil is the induction of apoptosis. To determine the Apoptotic index we evaluated cell morphologic changes by DAPI staining.Fish oil, olive oil, as well as DHA, EPA and oleic acid are able to increase apoptosis in a significant manner. These effects are related to a very fast inhibition of the expression of COX-2. Antipoptotic Bcl-2 protein expression decreases after Cox-2 expression inhibition, suggesting that these two genes are implicated in the antineoplastic effects. On the other hand, we demonstrated a clear implication of the proapoptotic protein BAX, because when an inhibitor of BAX was added, apoptosis significantly decreased.Fish oil and olive oil have an important protective effect in the induction of colorectal carcinogenesis in animals which received an azoximethane treatment. Animals fed with fish oil and olive oil as a principal source of fatty acids in its diet, showed a higher apoptotic index. On the other hand, fish oil may have a preventive effect due to an acceleration of the turnover of colonic epithelia through the induction of apoptosis of these cells. Conclusions: Fish oil can modulate the development of colorectal cancer in cellular differentiation, proliferation and apoptosis processes. Fish oil could have a preventive effect on the development of colorectal cancer modifying the regeneration of normal colonic epithelial. Olive oil could modulate the development of colorectal cancer although not having effects in all of the studied mechanisms.

Els contaminants ambientals capaços d’unir-se al Receptor d’hidrocarburs d’Aril i induir la seva activació ectòpica són molt diversos i es troben àmpliament distribuïts per tota la biosfera. L’exposició continuada a aquest tipus de compostos s’ha vist relacionada amb l’augment de malalties cardiovasculars i càncer, entre d’altres efectes adversos. D’aquesta manera, la seva monitorització en zones amb fonts de contaminación continues és necessària per tal d’assegurar que no es sobrepassen els límits establerts. La utilització de bioassaigs per a determinar l’activitat tipus dioxina dels contaminants. a més de la seva composició química, permet una valoració més acurada dels riscos que representen. Aquesta tesis presenta com a objectius el disseny i la validació de bioassaigs basats en un llevat recombinant i embrions de peix zebra que permeten, en el cas dels llevat, una valoració ràpida i econòmica i, en el cas de l’embrió de peix zebra, un estudi més complert i amb la possibilitat d’observar efectes adversos directes. Per tal de dur a terme la seva validació. aquests bioassaigs es van utilitzar en diversos estudis medi ambientals de zones possiblement contaminades per compostos tipus dioxina (PAHs, Organoclorats, etc.) que representen les diferents tipus de matrius on es solen trobar aquests contaminants: sediment fluvial (part baixa del riu Ebre, des de l’Embassament de Flix fins a la desembocadura) i marí (Estuari d’Urdaibai), particulat de l’aire (Vall del Po, al nord d’Itàlia) i sòl (residus miners al districte de Datong a Xina). Els resultats d’aquests estudis han permès establir els nivells de contaminació de cada zona així com observar que la resposta obtinguda pels nostres bioassaigs té un perfil similar a l’observada per altres bioassaigs ja establerts així com amb la composició química. A més, destaquen la importància de combinar l’anàlisi química amb l’activitat biològica per tal d’obtenir una informació més complerta sobre compostos que no s’han tingut en compte o que es desconeix la seva presència a les mostres. / Title: Development and application of bioassays for environmental monitoring Aryl hydrocarbon Receptor ligands (AhR, dioxin-like compounds). Environmental pollutants able to bind and induce ectopic activation of the Aryl hydrocarbon Receptor (AhR) are diverse and widely distributed throughout the biosphere. Continuous exposure to these compounds has been associated with increased cardiovascular disease and cancer, among other effects. Thus, their monitoring in potentially polluted areas is still necessary to ensure that safety limits are not exceeded. The use of bioassays to determine dioxin-like activity, along with chemical analysis, allow an accurate assessment of the risks they represent. This thesis presents the design, objectives and validation of bioassays based on a recombinant yeast and zebrafish embryos that allow, in the case of yeast, a rapid and economic assessment and, in the case of the zebrafish embryo, a more complete one and with the possibility of observing direct effects. To perform validation, these bioassays were used in studies of environmental areas presumably contaminated by dioxin-like compounds (PAHs, Chlorinated, etc..) that represent different types of matrices where these contaminants are found: fluvial sediment (lower part of the river Ebro, from the Flix Dam to the mouth) and marine (estuary Urdaibai), particulate air (Po Valley, northern Italy) and soil (mining waste in the district of Datong in China). The results of these studies have established pollutions levels present in each area and show a correlation with chemical data as well as a similar response between our bioassays and other more standardized. Besides, those results highlight the importance of combining chemical and biological analysis in order to obtain a complete information of the samples.

El creixement de la indústria aqüícola depèn, en part, de reduir el contingut de farina de peix de les dietes. Actualment les dietes comercials contenen un 30 - 40% de proteïna vegetal, però percentatges majors de substitució provoquen un menor creixement i una menor eficiència d'utilització de l'aliment. Aquests efectes estan provocats per la presència en les fonts vegetals de factors antinutricionals, sucres complexes, per la limitació del fòsfor, la pitjor palatabilitat i per un perfil no balancejat d'aminoàcids.Existeix una estreta relació entre el contingut d'aminoàcids de la dieta (especialment aminoàcids essencials), els aminoàcids lliures dels teixits, el metabolisme d'aquests teixits i la utilització dels aminoàcids per sintetitzar proteïnes. Estudiar aquestes relacions és necessari per millorar la utilització dietes amb un elevat (> 30%) contingut de proteïna vegetal. Per fer aquests estudis es van marcar dietes amb diferent percentatge de substitució (0%, 50%, 75%, 100%) amb isòtops estables (13C i 15N). Es va fer el seguiment postprandial (11 i 24h) de la proteïna de la dieta, analitzant la incorporació de marcatge en els components principals (proteïna, lípid i glicogen) dels teixits (fetge, múscul blanc i paquet visceral), així com en els aminoàcids lliures de plasma i múscul.Els nostres estudis demostren que en les dues espècies estudiades (truita irisada i orada) es pot substituir un 50% de la farina de peix per fonts vegetals sense alterar l'ús de la proteïna de la dieta.En la truita, la dieta de 75% de substitució va provocar una major oxidació de la proteïna de la dieta, incidint negativament sobre el creixement. Ara bé, en aquest grup, el patró de distribució dels marcadors en components principals de teixits era similar al de la situació control. En canvi, el 100% de substitució va provocar en aquesta espècie un increment del reciclatge dels aminoàcids del múscul, una disminució de la relació essencials/no essencials en plasma i múscul, així com una major activitat de la gluconeogènesi hepàtica. D'altra banda, el seguiment dels hidrats de carboni de la dieta 100% vegetal (mitjançant marcatge amb midó-13C) va posar de manifest la baixa disponibilitat d'aquests.En l'orada, un 75% de substitució va provocar una major oxidació de la proteïna de la dieta. En aquesta espècie, la disponibilitat dels aminoàcids de la dieta 100% vegetal era menor en comparació als altres grups, fet que va provocar un increment del reciclatge proteic en múscul, evidenciat per el major enriquiment en 13C de l'alanina, l'aspartat i la prolina, així com per la disminució de la relació essencials/no essencials. A diferència de la truita, l'orada no va presentar problemes de digestió i absorció dels hidrats de carboni de la dieta 100% vegetal.La tècnica de marcatge amb isòtops ha permès fer aquests estudis sense problemes de contaminació ambiental i personal. A més, l'estudi del fraccionament isotòpic del 15N ha resultat un eina molt útil per determinar el reciclatge proteic. D'altra banda, els nostres estudis mostren que el 15N pot ser un bon marcador de l'origen de la proteïna de la dieta. / High percentage (>40%) of plant sources in feedstuffs for carnivorous fish generally provoke a decrease of the growth. This is associated with the minor quality of the plant proteins in comparison with the animal proteins.The aim of this thesis was to study the effect of the fish meal substitution (0, 50, 75,100%) by plant protein on the use of dietary protein in rainbow trout and gilthead sea bream. Diets were marked with protein enriched in 13C and 15N. The incorporation of 13C-protein and 15N-protein in the principal components (lipid, protein, glycogen) of tissues (muscle, liver, gut), and in the free amino acids of plasma and muscle was measured11 and 24 hours after forced-feeding.In both species, 50% of fish meal substitution did not change the use of dietary protein in comparison with control group (0%). In trout, 75% of substitution provoked a major oxidation of dietary protein but the distribution of the markers in the principal components of tissues was similar to that of the control situation. Total substitution (100%) provoked in trout an increase amino acids turnover in muscle, a decrease in the ratio essential / not essential amino acids in plasma and muscle, and an activation of the hepatic gluconeogenesis. The follow-up of the carbohydrates of the diet 100% vegetable (diet labeled with starch - 13C) showed the low availability of sugars.In gilthead sea bream, 75 % of substitution provoked a major oxidation of dietary protein. In this species, the availability of the amino acids was lower in 100% substituted diet than in the control group. It provoked an increase of protein turnover in muscle. Sea bream did not show problems of digestion and absorption of the carbohydrates of 100% diet.The study of 15N fractionation allowed to study the protein turnover and the origin of dietary protein.

Les neurones sensorials projecten al sistema nerviós central seguint una distribució espacial ordenada, formant mapes neuronals que representen propietats dels estímuls sensorials i que són considerats essencials per a la interpretació del món extern. He utilitzat la línia lateral de la larva del peix zebra com a model per a l’estudi de l’organització i el desenvolupament dels mapes neuronals sensorials. Les neurones sensorials de la línia lateral formen un mapa neuronal topogràfic, anomenat somatotopia, que representa la posició de l’estímul sensorial. He demostrat que l’ordre de neurogènesi defineix la somatotopia. A més, he identificat dues subclasses de neurones sensorials de la línia lateral que presenten diferències en els seus patrons de projecció central i en els contactes amb una neurona central: la cèl·lula de Mauthner. Proposo que aquest dimorfisme és important per a donar lloc a reaccions comportamentals adients al context sensorial. També he demostrat una contribució per part de l’ordre de neurogènesi a la formació del mapa neuronal dimòrfic de la línia lateral. Finalment, he obtingut resultats que mostren que la diversitat neuronal i la topologia del mapa observades ocorren amb normalitat en l’absència d’activitat sensorial. Page

La creixent importància de l'aqüicultura fa necessària la recerca per a la millora i abaratiment de les dietes per a la piscicultura, amb l'objectiu d'optimitzar el desenvolupament del sector de forma sostenible.Cal buscar alternatives a la farina i l'oli de peix, matèries primeres cada vegada més limitants, que s'han utilitzat tradicionalment en la formulació de pinsos per a peixos carnívors.S'han testat dietes experimentals amb diferents percentatges de reemplaçament de la farina de peix per fonts proteiques vegetals per a orada (Sparus aurata) i truita irisada (Oncorhynchus mykiss). Amb la finalitat d'ajustar la composició aminoacídica del pinso al perfil requerit per les espècies, es van utilitzar en les dietes de substitució, mescles d'ingredients vegetals i suplementació amb aminoàcids lliures. En experiències de creixement de dotze setmanes, el reemplaçament de la farina de peix va disminuir l'activitat total de les proteases digestives, suggerint la presència a la dieta de factors antinutricionals. En ambdues espècies, però, van aparèixer mecanismes de compensació, com l'increment de la longitud intestinal relativa, l'increment d'algunes activitats proteasa específiques, o el desplaçament de la capacitat d'absorció des de l'intestí proximal cap a zones intestinals distals. Aquests mecanismes compensatoris van permetre obtenir bones taxes de creixement amb substitucions de fins a un 75% de la farina de peix. Els animals alimentats amb dietes de substitució total van presentar una funció digestiva deteriorada i un creixement al voltant d'un 20% menor al dels animals alimentats amb la dieta basada en farina de peix.En l'orada es testà la substitució simultània de la farina de peix (75%) i de diferents percentatges d'oli de peix (33, 66 i 100%). L'administració de les dietes experimentals amb un 66% i un 100% d'oli vegetal durant deu setmanes va disminuir l'activitat enzimàtica digestiva, però la capacitat d'absorció d'aminoàcids no es va veure afectada. Només la dieta de doble substitució amb el reemplaçament total de l'oli de peix va afectar negativament el creixement. Es va estudiar l'efecte de la inclusió total d'oli vegetal en dietes amb diferent percentatge (50% i 75%) i origen de fonts proteiques vegetals. Les orades presentaren diferents patrons de regionalització de la capacitat d'absorció de nutrients al llarg del tracte intestinal segons les fonts proteiques utilitzades. El grup de menor substitució de la farina de peix presentà una activitat proteolítica digestiva més elevada i superior taxa de creixement.El síndrome d'hivern, malaltia que afecta a les orades en cultiu de la costa Nord-Mediterrània, té un origen multifactorial, i pot ocasionar importants pèrdues econòmiques en els mesos freds.S'han testat en orades pinsos comercials amb diferent percentatge de lípids (14 i 22%) com a dietes de preparació per a l'hivern. L'engreix durant 75 dies amb les dietes estudiades no afectà l'absorció de nutrients a nivell intestinal o els índexs de creixement. L'exercici moderat tampoc afectà aquests paràmetres. Es descarta que a baixes temperatures els animals rebutgin l'aliment degut a una incapacitat en l'absorció de nutrients, ja que tots els grups d'orades van respondre de manera similar a una situació prolongada de fred. / Fish meal and fish oil have traditionally been used in the diets for carnivorous fish species. This primary sources are now limited so alternatives need to be found. Experimental diets with different percentages of fish meal replacement by plant sources were tested in sea bream and rainbow trout. Feeds contained a mixture of ingredients that matched species amino acid requierements and were supplemented with free amino acids to avoid nutritional imbalances. In a 12-week growth trial, when up to 75% of the fish meal was replaced digestive protease activity fell and histological changes occurred, suggesting that antinutritional factors were present in the diets. However, compensation mechanisms (relative intestinal length increase, increase in some specific protease activities, or increased absorption in distal intestinal regions) appeared in both species, enabling good growth rates.The use of plant ingredients as the sole source of protein affected the efficiency of the digestive processes in both species. Fish showed a final weight decrease of around 20%.Replacement of 75% fish meal and different percentages of fish oil (33, 66 and 100%) was studied in sea bream. After 10 weeks the inclusion of over 66% of plant oil provoked a decrease in enzymatic activities, amino acid absorption capacities were not affected and only total fish oil replacement affected growth performance.Replacement of all the fish oil when 50 and 75% of fish meal was replaced by different plant sources was also tested. Sea bream showed different absorption patterns depending on the protein source used. In the group of low fish meal replacement digestive proteolytic activities were higher and growth rates were better.Sea bream can be affected by winter syndrome in some regions of the north mediterranean coast. Commercial diets with different percentages of lipids as diets to prevent it, did not affect intestinal nutrient absorption or growth performance. Moderate exercise did not affect the parameters. The refusal of feed at low temperatures is not related to nutrient absorption impairments, since all sea bream groups showed similar responses to a long, cold-induced situation.

In marine teleosts that spawn pelagic eggs (pelagophils), the process of oocyte hydration that occurs during meiosis resumption is a key physiological process for the survival of the eggs in the ocean. Previous studies have discovered the role of a teleost-specific aquaporin water channel (Aqp1b) during fish oocyte hydration, but direct experimental evidence for the function of Aqp1b in oocytes is still lacking. In addition, the molecular regulation of the Aqp1b-mediated mechanism remains poorly understood. In this context, the main objectives of the present thesis were to investigate the evolutionary origin of aqp1ab in teleosts, to provide functional evidence of the role of Aqp1b during oocyte hydration, and to begin to dissect the molecular mechanisms involved in the transcriptional regulation of aqp1b in the oocyte of marine teleosts. By integrating the molecular phylogeny with synteny and structural analyses we show that the teleost aqp1aa and -1ab paralogs (previously annotated as aqp1a and -1b, respectively) arose by tandem duplication, and that the Aqp1ab C-terminus is the most rapidly evolving subdomain within the vertebrate aquaporin superfamily. The functional role of Aqp1ab was investigated in Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus), a marine acanthomorph teleost that spawns one of the largest pelagic eggs known. Using immunological inhibition of Aqp1ab in halibut oocytes and artificial expression of the halibut paralog Aqp1aa, we demonstrate that Aqp1ab is required for full hydration of oocytes undergoing meiotic maturation. To investigate the aqp1ab transcriptional regulation in oocytes, we isolated the 5’-flanking region of the gilthead seabream (Sparus aurata) aqp1ab gene which contains regulatory cis-elements for the nuclear progestin receptor (Pgr) and SOX transcription factors. The Pgr, as well as sox3 and -8b transcripts, are co-expressed in seabream oo-gonia, whereas in primary growth oocytes, when aqp1ab mRNA and protein are synthesized, the Pgr is translocated into the nucleus. In contrast, sox9b is highly expressed in more advanced oocytes showing the depletion of aqp1ab transcripts. In the seabream, four different pgr transcript variants are expressed in primary growth ovaries which are generated by alternative pre-mRNA splicing. Seabream wild-type Pgr shows the highest transactivation response to progestins such as 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one (17,20β-P) and 17α,20β,21-trihydroxy-4-pregnen-3-one (17,20β,21-P), whereas two of the N-terminally truncated Pgr isoforms regulate novel nuclear and cytosolic mechanisms of dominant-negative repression of Pgr-mediated transcription. Transactivation assays on the aqp1ab promoter demonstrated that aqp1ab transcription is dependent on wild-type Pgr, with Sox3 and -8b acting synergistically, while Sox9b acts as a repressor. Incubation of primary ovarian explants in vitro with 17,20β-P, followed by chromatin immunoprecipitation, confirmed that 17,20β-P-activated Pgr enhanced aqp1ab promoter activation. The production of 17,20β-P in seabream primary growth ovaries in vivo was consistent with the expression of P450c17-II (Cyp17a2) and 20β-hydroxysteroid dehydrogenase (Cbr1), enzymes needed for progestins synthesis, in granulosa cells associated with primary growth oocytes, and with a high concentration of 17,20β-P. Incubation of primary ovarian explants with recombinant piscine follicle-stimulating hormone (rFsh) in vitro stimulated 17,20β-P synthesis, which was reduced in the presence of Cbr1 inhibitors. The rFsh-mediated production of 17,20β-P correlated with the up-regulation of cyp17a2 and cbr1 transcription, as well as of wild-type pgr mRNA and protein levels. Altogether, these data suggest that aqp1ab transcription in seabream primary growth oocytes is under Fsh regulation through the synthesis of progestins. The results of this thesis show that the Aqp1ab mediated mechanism for oocyte hy-dration is likely conserved in marine teleosts. In addition, the tight transcriptional reg-ulation of Aqp1ab during oogenesis highlights the essential physiological role of this water channel and opens new research avenues for understanding the molecular basis of egg formation in marine fish. / La hidratación de los oocitos de teleósteos marinos que producen huevos pelágicos es clave para la supervivencia de los embriones en el océano. Estudios previos han descu-bierto el papel de una acuaporina específica de teleósteos (Aqp1b) durante este proceso, pero se carece todavía de evidencias experimentales directas, así como información sobre la regulación molecular de la Aqp1ab. En la presente tesis, estudios iniciales con el fletan Atlántico (Hippoglossus hippoglossus) confirman que los parálogos aqp1aa y -1ab de teleósteos han surgido probablemente por duplicación génica en tándem, y han demostrado el papel esencial de la Aqp1ab durante la hidratación del oocito. Para investigar el control transcripcional del gen aqp1ab en los oocitos de la dorada (Sparus aurata) se ha aislado su región promotora, la cual contiene elementos cis-reguladores de unión al receptor nuclear de progestinas (Pgr), como la 17α,20β-dihidroxi-4-pregnen-3-ona (17,20β-P), y factores de transcripción Sox. Estudios de localización subcelular indican que el Pgr aparece en el citoplasma de las oogonias, así como en el núcleo de oocitos en crecimiento primario (pre-vitelogénicos) coincidiendo con la activación de la expresión de aqp1ab. En este estadio también se expresan cuatro isoformas diferentes del Pgr, dos de las cuales pueden inhibir la transcripción mediada por el Pgr de forma dominante negativa. Las oogonias también expresan sox3 y -8b, mientras que el sox9b aparece en el estadio de alveolo cortical, cuando se reduce la expresión de aqp1ab. Ex-perimentos de transactivación indican que el Pgr activa la transcripción de aqp1ab, con Sox3 y -8b actuando de forma sinérgica, mientras que el Sox9b reprime este mecanismo. El papel del Pgr se ha investigado sobre explantes ováricos pre-vitelogénicos incubados in vitro, lo cual ha demostrado que la 17,20β-P, producida en las células de la granulosa en respuesta a la hormona folículo estimulante, activa el promotor de aqp1ab en el oocito induciendo la síntesis de Aqp1ab. Los resultados de esta tesis revelan por primera vez una estricta regulación transcripcional del gen aqp1ab durante la oogénesis de teleósteos marinos, lo cual remarca la función fisiológica esencial de este canal de agua durante la formación de los huevos pelágicos.

En la present tesi doctoral s’han estudiat diversos mètodes per a l’eliminació de contaminants orgànics persistents en olis de peix amb finalitat alimentària. S’han posat al punt les metodologies d’anàlisi necessàries per a la correcta determinació d’aquests compostos en la matriu d’estudi. S’han avaluat amb detall les etapes de purificació de la mostra, fraccionament dels analits i anàlisi instrumental. El mètode ha estat validat amb resultats satisfactoris, i s’ha comprovat el seu bon funcionament a través de la participació en diversos exercicis d’intercalibtage, així com la realització de diversos estudis amb mostres reals d’oli de peix. S’ha estudiat l’eliminació dels contaminants orgànics persistents a través d’adsorbents sòlids amb base silícica i carbonàcia. Les condicions experimentals han estat estudiades més a fons mitjançant dissenys d’experiències, per acabar optimitzant el mètode d’adsorció amb un disseny d’evolució. Els millors resultats s’han obtingut amb el carbó actiu, que mostra una elevada eficàcia en l’eliminació de PCDD/Fs, d-l PCBs i HCB. S’ha estudiat l’eliminació dels contaminants orgànics persistents mitjançant tècniques de degradació fotoquímiques. Inicialment s’ha fotodegradat cada família de contaminants per separat, per poder estudiar més a fons les condicions necessàries per la seva eliminació, així com els seus mecanismes i productes de degradació. Posteriorment s’ha estudiat la fotodegradació simultània dels analits d’interès en oli de peix. Aquesta tècnica s’ha mostrat efectiva en l’eliminació de DDT, PBDEs, HCB i PCBs similars a dioxines. Paral•lelament als estudis d’eliminació mitjançant adsorbents sòlids i tècniques fotoquímiques, s’ha comprovat la qualitat dels olis de peix abans i després del tractament. El procés d’adsorció en sòlids no afecta significativament a la qualitat de l’oli, mentre que les tècniques fotoquímiques degraden una part dels àcids grassos insaturats. S’ha estudiat l’eliminació de contaminants orgànics persistents en oli de peix mitjançant la combinació de les dues tècniques estudiades anteriorment, amb una primera etapa de degradació fotoquímica i una segona etapa d’adsorció. S’han comparat els resultats finals d’eliminació que s’obtenen amb cada un dels mètodes desenvolupats (adsorció, fotodegradació i combinat). L’adsorció en carbó actiu és el procés més adequat per l’eliminació de COPs en oli de peix. S’ha realitzat un estudi dels nivells diastereomèrics i enantiomèrics d’un contaminant emergent -l’hexabromociclododecà (HBCD)- en oli de peix. S’ha avaluat la seva eliminació de la matriu d’estudi mitjançant adsorbents amb base carbonàcia i degradació fotoquímica, sent principalment eliminat per aquesta segona via. / En la presente tesis doctoral se han estudiado diversos métodos para la eliminación de contaminantes orgánicos persistentes en aceites de pescado con finalidad alimentaria. Se han desarrollado los métodos de análisis necesarios para la correcta determinación de estos compuestos en la matriz de estudio. Se han evaluado con detalle las etapas de purificación de la muestra, fraccionamiento de los analitos y análisis instrumental. El método ha sido validado con resultados satisfactorios, y se ha comprobado su buen funcionamiento mediante ejercicios de intercalibraje, así como la realización de diversos estudios con muestras reales de aceite de pescado. Se ha estudiado la eliminación de los contaminantes persistentes mediante adsorbentes sólidos con base silícica y carbonacea. Las condiciones experimentales han estado estudiadas en profundidad mediante diseños de experiencias y de evolución. Los mejores resultados se han obtenido con carbón activo, que demuestra una elevada eficacia en la eliminación de PCDD/Fs, dl-PCBs y HCB. Se ha estudiado la eliminación de los contaminantes orgánicos persistentes mediante técnicas de degradación fotoquímica. Inicialmente se ha fotodegradado cada familia de contaminantes por separado, para poder estudiar más a fondo las condiciones necesarias para su eliminación. Posteriormente se ha estudiado la degradación simultánea de los analitos de interés en aceite de pescado. Esta técnica se ha mostrado efectiva en la eliminación de DDT, PBDEs, HCB y PCBs similares a dioxinas. Paralelamente a los estudios de eliminación mediante adsorbentes sólidos y técnicas fotoquímicas, se ha comprobado la calidad de los aceites de pescado antes y después del tratamiento. El proceso de adsorción en sólidos no afecta significativamente a la calidad del aceite, mientras que las técnicas fotoquímicas degradan una parte de los ácidos grasos insaturados. Se ha estudiado la eliminación de contaminantes orgánicos persistentes en aceites de pescado mediante la combinación de las dos técnicas estudiadas anteriormente, con una primera etapa de degradación fotoquímica y una segunda etapa de adsorción. Se han comparado los resultados finales de eliminación que se obtienen con cada uno de los métodos desarrollados. La adsorción en carbón activo es el proceso más adecuado para la eliminación de COPs en aceite de pescado. Se ha realizado un estudio de los niveles diastereoisoméricos y enantioméricos de un contaminante emergente –HBCD- en aceite de pescado. Se ha evaluado su capacidad de eliminación de la matriz de estudio mediante adsorbentes con base carbonacia y degradación fotoquímica, siendo principalmente eliminado por la segunda vía. / During the present doctoral thesis several methods for the elimination of persistent organic pollutants from fish oil have been studied. Analytical methodologies for the determination of these compounds in fish oil have been developed. Sample purification, fractionation of the analytes and instrumental determination steps have been deeply studied. The method has been validated with satisfactory results, and its performance has been verified through its participation in several intercalibration exercises and studies with real fish oil samples. Elimination of persistent organic pollutants with silicon and carbon-based adsorbents has been studied. The experimental conditions have been studied in depth with an experimental design, to finally optimize the adsorption method using an evolutionary design. Best results have been obtained with the active carbon, showing high efficiency of the removal of PCDD/Fs, dioxin-like PCBs and HCB. Elimination of persistent organic pollutants with photochemical degradation techniques has been studied. Initially, each family of pollutants has been photodegraded separately, to determine its degradation conditions, as well as degradation mechanisms and by-products. Later, simultaneous photodegradation of the analytes has been studied in fish oil. This technique has shown high efficiency on the degradation of DDT, PBDEs, HCB and dioxin-like PCBs. The quality of the oils before and after the treatments with solid adsorbents and photochemical degradation has also been studied. The adsorption process does not significantly affect the quality of the oils, while photochemical techniques can degrade the unsaturated fatty acids. Elimination of persistent organic pollutants in fish oil combining adsorption in solids and photochemical degradation has been studied. Results obtained with each of the developed methodologies (adsorption, photodegradation and combined method) were compared. Adsorption in active carbon is the most suitable process for COPs elimination in fish oil. Finally, diastereoisomeric and enantiomeric levels of an emerging pollutant –hexabromocyclododecane (HBCD)- in fish oil have been studied. Its elimination has been evaluated with carbon-based adsorbents and photochemical degradation, being mainly eliminated with the photodegradation techniques.

Per a aquesta tesi, utilitzo la línia lateral del peix zebra com a sistema model per adreçar dues qüestions fonamentals: En una primera línia d’investigació exploro la relació entre la funció d’un òrgan i la seva arquitectura. La regeneració de cèl.lules ciliades a la línia lateral del peix zebra ocorre mitjançant la divisió dels seus progenitors en determinades posicions dins les zones ventral i dorsal del neuromast. Durant la regeneració de les cèl.lules ciliades, es forma una línia de simetria vertical, que bisecciona l’epiteli del neuromast en dues meitats de polaritats planars oposades. La qüestió de com es controla l’anisotropia de la regeneració de les cèl.lules ciliades i com integrar aquest procés en l’establiment de la simetria bilateral d’aquest organ, roman encara per esclarir. En aquest estudi mostro que la simetria bilateral del neuromast es sosté degut a l’activitat compartimentalitzada de Notch qui, permetent l’estabilització dels progenitors de cèl.lules ciliades en compartiments polars específics, organitza l’anisotropia de la regeneració. En una segona línia d’investigació, descric el rol del complex de remodelació de cromatina ATPasa brg1 durant la formació d’organs mecanosensorials al peix zebra. Així mostro que els mutants de brg1 desenvolupen un sistema de linia lateral truncat, donat que brg1 es necessari per a la regulació de múltiples events cel.lulars al primordi de la línia lateral. / In this thesis I use the zebrafish lateral line as a model system to address two fundamental questions. In a first line of investigation I explore the relation between an organ function and its architecture. The regeneration of hair cells in the zebrafish lateral line occurs trough the division of hair-cell progenitors at specific locations in the dorsal and ventral aspects of the neuromasts. As hair cells regenerate a vertical midline that bisects the neuromast epithelium into perfect mirror-symmetric plane-polarized halves is formed. Each half contains hair cells of identical planar orientation but opposite to that of the confronting half. How hair cell regeneration anisotropy is controlled and how this process is integrated in the establishment of this organ bilateral symmetry is poorly understood. Here I show that the neuromast bilateral symmetry is sustained by compartmentalized Notch activity, which governs regeneration anisotropy by permitting the stabilization of hair cell progenitors in specific polar compartments. In a second line of research I report the role of the chromatin remodeling complex ATPase brg1 during mechanosensory organ formation in the zebrafish. I show that brg1 mutants develop a truncated lateral line system as brg1 is needed in the regulation of multiple cellular events in the lateral line primordium.

Otic neuronal precursors are specified in the otic placode but interestingly do so only in the anterior domain of the otic placode, the proneural domain. In the present study, we have explored why only this territory has the competence to undergo neurogenesis, this means the early events of otic proneural regionalization and neural commitment. The proneural and non-neural domains presented complementary gene expression patterns of transcription factors and members of the Notch pathway. Overall, we propose that proneural character is acquired in the anterior territory by the action of localized ectodermal FGF8-FGF10 signaling that enhances Sox3 function. FGF signals through Sox3 activity would be essential for the specification of the proneural domain versus a non-neural territory, while Notch would be involved in refining this early regionalization. / Els precursors neurals de la oïda són especificats dins un subdomini de la placoda acústica, el domini proneural. En aquesta tesis doctoral, s'ha explorat la raó per la qual la competència neural només és adquirida en aquest subdomini. Els dominis neural i no-neural del territori presenten dominis d'expressió genètica complementaris. Aquest treball proposa que el caràcter proneural és adquirit en el subdomini anterior del territori per l'acció de FGF8 i FGF10 localitzats en l�ectoderm �tic que promouen l�acci� de Sox3. De manera que, les senyals FGF i l�activitat Sox3 s�n essencials per l�especificaci� del domini proneural, mentre que la via Notch �s necess�ria per refinar la regionalitzaci� final entre un domini neural complementari a un domini no-neural.