La família d'elements genètics Alu recents són insercions polimòrfiques disperses pel genoma humà. Les seves propietats com a marcadors neutres, amb estat ancestral conegut i identitat per descendència permeten, conjuntament amb la seva variació genètica associada en forma d'haplotips, ésser emprades com una eina útil en l'estudi de la genètica de les poblacions humanes. Aquest treball ha utilitzat una bateria de 20 polimorfismes Alu i tres sistemes haplotípics Alu/STR (CD4, DM, FXIIIB) en l'estudi de dos sistemes poblacionals humans amb històries particulars: la conca mediterrània i el poblament humà de l'Illa de Pasqua i el Pacífic. En el primer cas -el gruix principal d'aquesta tesi- s'han analitzat 2.291 individus d'un total de 24 poblacions antropològicament ben caracteritzades per discernir les relacions entre grups humans mediterranis, el paper dels grups berbers en la conformació d'una particularitat biològica ancestral a la regió, l'empremta de la invasió islàmica a la península Ibèrica, i el rol de les grans illes mediterrànies en l'expansió de nombroses civilitzacions i el seu impacte en la constitució genètica de les poblacions humanes actuals de la conca mediterrània. En el segon cas, s'han estudiat dos llinatges humans a Illa de Pasqua per tal de caracteritzar a partir de la variació genètica d'elements Alu el grau d'interacció d'aquesta població, durant els darrers dos segles, amb altres poblacions humanes i per discernir possibles escenaris de poblament humà recent al Pacífic i a la Polinèsia remota.Els principals resultats de d'aquesta investigació es resumeixen a continuació:1) La caracterització genètica dels grups berbers actuals mostra una certa diferenciació respecte dels grups arabòfons nord-africans, en part associada també a una major proximitat genètica dels primers amb les poblacions humanes del sud de la península Ibèrica i amb algunes de les grans illes mediterrànies.2) Les poblacions berbers presenten una elevada diversitat genètica, amb un marcat gradient de flux gènic provinent de l'Àfrica sub-sahariana i amb variants genètiques pròpies (p.e. CD4 75(+) i CD4 80(-)) i/o compartides amb altres poblacions de la conca mediterrània (p.e. DM 107(-) i CD4 110(-)) i suggerents d'un fons genètic comú ancestral pre-neolític a la regió.3) L'anàlisi del elements Alu i els sistemes haplotípics permet confirmar la permeabilitat -en diferents moments del passat- de les barreres naturals del Desert del Sàhara i de l'Estret de Gibraltar i de Messina al Mediterrani.4) La deriva genètica i l'aïllament poblacional han exercit un important paper en la conformació biològica de la població sarda, mentre que a la part occidental de Sicília el flux gènic africà hauria tingut un efecte destacable. Mallorca, Còrsega i la Sicília més oriental haurien viscut unes relacions històriques més contínues amb l'Europa continental.5) Els registres genealògics disponibles per a la població de l'Illa de Pasqua i la seva caracterització genètica han permès inferir patrons biodemogràfics i històrics particulars per a la població nativa, amb aportacions molt significatives -durant tot el segle XX- provinents de colonitzadors europeus i d'un pool gènic extern amerindi. 6) L'estudi comparatiu amb altres poblacions del Pacífic i asiàtiques demostra que els ancestres polinèsics provindrien de la regió del sud-est asiàtic i les seves grans illes, amb una certa influència de poblacions melanèsiques (15%) i que no estarien directament associades a l'expansió de la cultura neolítica de l'arròs des de Xina, Taiwan i Filipines. / PhD SUMMARY:"Alu" elements are polymorphic insertions within the human genome. Its properties as neutral markers with known ancestral state and descend identity, along with their associated genetic variation, allow their use as a tool for the study of human populations. This work analyze a complete set of 20 Alu polymorphisms and 3 Alu/STR compound systems (CD4, DM, FXIIIB) for the study of two particular human systems: the Mediterranean basin and the human settlement of Easter Island and Polynesia.In the first case, the analysis try to discern the role of Berbers in the shaping of a particular biological and ancestral background in the region, the impact of the Islamic occupation and the function of large Mediterranean islands in the expansion of many civilizations biologically affecting today Mediterranean people. In the second case, the study assesses the interaction of Easter Island with other human groups and discerns possible scenarios of recent human settlement of Polynesia.Results of this research shown:1) The genetic differentiation of Berber groups with respect to North African Arabs, partly associated with greater genetic similarity with the Iberian Peninsula and with Mediterranean islands.2) A high Berber genetic diversity, with gradients of gene flow from sub-Saharan Africa, and mainly associated with particular genetic variants (CD4 75(+) and CD4 80 (-)), and shared with other populations in western Mediterranean basin (DM 107(-) and CD4 110(-)).3) Alu elements and compound systems confirms the permeability, at different past times, of natural barriers like the Sahara Desert and the Straits of Gibraltar.4) Population genetic drift and isolation have shaped the biological composition of Sardinians, whereas in western Sicily the African gene flow has had a remarkable effect.5) Genealogical records available for Easter Island inhabitants and their genetic characterization allow the reconstruction of historical biodemographic patterns and the origin of the native population, with recent significant contributions from Europeans and Amerindians.6) The comparative study shows that Polynesian ancestors came mainly from SE Asia and its major islands, with some Melanesian influence (15%) and are not associated with the Neolithic expansion of rice cultures from E China.

Per tal de determinar el rol dels gens DOR i AIB3 en la diabetis de tipus 2 o en l'obesitat, es van fer dos estudis d'associació genètica amb mostres d'individus normotolerants i d'individus amb diabetis de tipus 2.Es van seleccionar diferents SNPs (un total de 15) localitzats en els dos gens i es van seleccionar 6 SNPs marcadors d'haplotip (htSNPs), segun criteris descrits en la bibliografia especialitzada. En total es van genotipar 542 individus control (dels quals 188 tenien un ÍMC inferior a 25) i 655 individus amb diabetis de tipus 2.Els resultats de l'estudi mostren associacions dèbils amb ÍMC per a dos polimorfismes localitzats en el gen AIB3 (p=0.021 y p=0.031). Igualment existeixen correlacions entre algun dels polimorfismes estudiats i paràmetres clínics en els individus no diabètics (n=214) com triglicèrids (p=0.010), i índex cadera-cintura (p=0.001). Aquests resultats suggereixen un possible rol d'aquests gens en la patologia de la diabetis l'obesitat, pel que es van iniciar diferents estudis funcionals. El primer, la generació d'un ratolí KO per a DOR; el segon l'estudi de l'expresió del gen en diferents patologies i en models animals. Els estudis en el ratolí KO hauran de permetre determinar el rol de DOR en diabetis i en obesitat.Pel que fa als estudis d'expressió s'observen diferències significatives en diferents situacions. / "Screening of susceptibility to type 2 diabetes: DOR and AIB3"To determine the role of DOR and AIB3 genes in type 2 diabetis or obesity, two genetic association studies were designed. To perform these studies, DNA samples from normoglucemic individuals and type 2 diabetic subjects were collected.Different SNPs (15) localized on the genes were selected, and following the guidelines published in specialized bibliography, 6 haplotype tagging SNPs (htSNPs) were selected to perform the association studies.Es van seleccionar diferents SNPs (un total de 15). 542 control subjects, and 655 diabetic subjects were genotyped for each polymorphism.The results of this study showed weak associations of two polymorphisms located on the AIB3 gene and BMI (p=0.021 y p=0.031). laso, some correlations with clinical data were observed within the control group. The results suggest a putative role of these genes in the pathology of type 2 diabetis and obesity. Following the genetic results some functional studies were done. First, the generation of a KO mouse for the DOR gene was started; and second, the expression of the genes DOR and AIB3 was evaluated in samples from control subjects and diabetic ones, and indeed in different animal models of pathology. The findings in these studies showed an strong regulation of the expression of the genes under some circumstances.

Se ha analizado la variabilidad de 16 polimorfismos hemáticos en la población de la isla de Menorca. Con ello se pretende la caracterización antropogenética de dicha población en relación a otros grupos de la Península Ibérica, de la Cuenca Mediterránea y del Centro y Norte de Europa. Los datos aportados en Menorca representan asimismo una contribución para ampliar el conocimiento de estos marcadores en las poblaciones españolas.Si se tiene en cuenta la posición geográfica y la historia de Menorca, dos factores parecen haber tenido un papel esencial en la configuración de las características de esta población. En efecto, la condición de insularidad, por un lado, puede haber favorecido un cierto aislamiento ya que constituye una relativa barrera geográfica, y por otro lado, supone un lugar de paso en el tráfico marítimo por donde han podido llegar influencias de grupos poblacionales diversos. Así pues, el interés antropológico del estudio de la población de Menorca radica en su carácter autóctono y en su peculiar situación dentro de las rutas marítimas del Mediterráneo Occidental, por lo que puede considerarse mediterráneo particular del que se carece de datos relativos a sus características hematológicas.Para llevar a cabo el análisis experimental se recogieron muestras de sangre en distintas campañas, que fueron procesadas convenientemente en función de los caracteres a estudiar. Todas las muestras analizadas proceden de individuos de ambos sexos, naturales del área de Ciutadella y con ascendencia menorquina al menos en dos generaciones, por lo que pueden considerarse representativas de la población autóctona.Los polimorfismos estudiados son los sistemas de grupos sanguíneos ABO, Lewis, Rh (CDE), MNSs, Kel1, P y Duffy; los enzimas eritrocitarios Adenosindeaminasa(ADA; EC 3.5.4.4), 6-Fosfogluconato deshidrogenasa (6-PGD; EC 1.1.1.44), Esterasa D (EsD; EC 3.1.1.1), Fosfatasa ácida (ACP-l; EC 3.1.3.2) y Glioxalasa 1 (GLO 1; EC 4.4.1.5), y las proteínas séricas Haptoglobina (Hp), Transferrina (Tf), Componente grupal específico (Gc) y Alfa-1-antitripsina (sistema Pi).Los antígenos de los grupos sanguíneos fueron detectados utilizando muestras de sangre conservadas a + 4 ºC, en un período de tiempo no superior a los 5 días después de la extracción. Para ello los hematíes fueron sometidos a reacciones de aglutinación usando los anticuerpos anti-A(1); -A, -B, -(A + B), -Le(a), -Le(b), -D, -(C + C(W)), -C(w), -c, -E, -e, -M, -N, -S, -s. -K, -k, -PI Y -Fy(a), siguiendo las técnicas habituales.Los fenotipos isoenzimáticos fueron identificados mediante electroforesis horizontal en gel de almidón a partir de sedimentos de hematíes congelados a -40 ºC. Una vez finalizada la electroforesis, las zonas de actividad enzimática fueron reveladas mediante la tinción de los geles utilizando sustratos específicos.La determinación de las variantes proteicas fue llevada a cabo a partir de muestras de suero conservadas a -40 ºC, mediante técnicas de electroforesis vertical e isoelectroenfoque en geles de poliacrilamida. La sensibilidad de estos métodos ha permitido la identificación de tipos y subtipos de las proteínas estudiadas.Los valores fenotípicos obtenidos en el análisis experimental han sido sometidos a un tratamiento estadístico que incluye el cálculo de las frecuencias génicas según el método de "máxima verosimilitud" y el estado de equilibrio Hardy-Weinberg mediante la prueba de la (X)2. De este modo, la población de Menorca queda caracterizada por las frecuencias de 54 alelos y de 12 combinaciones haplotípicas.Asimismo, a partir de las frecuencias obtenidas se ha estudiado comparativamente el grado de afinidad entre Menorca y otros grupos de ámbito mediterráneo y europeo. Este análisis se ha llevado a cabo atendiendo, en primer lugar, a cada sistema por separado, utilizando la prueba de la X(2) , el tratamiento de las tablas 2 x 2 de Fisher y el método gráfico del triángulo equilátero cuando ha sido factible. También se han realizado comparaciones considerando simultáneamente varios loci mediante el análisis .de las distancias genéticas según los coeficientes de Nei (1972),Prevosti (1974) y Edwards (1971).Los cálculos de las distancias y la construcción de los dendrogramas correspondientes aplicando el algoritmo UPGMA han sido efectuados utilizando el programa BIOSYS.Los resultados encontrados ponen de manifiesto la utilidad general de los polimorfismos hemáticos y en particular la de los subtipos proteicos para la descripción de las poblaciones humanas. En este sentido, las frecuencias alélicas de todos los marcadores analizados en Menorca permiten la identificación antropogenética de dicha población. Las comparaciones efectuadas para los distintos sistemas indican que la posición de Menorca con respecto a los grupos comparados queda definida por presentar las siguientes características:a) Frecuencias bajas para los genes B, C(W) y Fy(a), que se ajustan a los gradientes descritos para estos alelos, según los cuales disminuyen en sentido E-O en la región mediterránea y también de NE a SO en el Centro y Norte de Europa.b) Un valor de P(I) claramente diferenciado de los del Mediterráneo Oriental y de otras poblaciones de la Península Ibérica.c) Unas frecuencias de Ms, NS, ACP(A) y ACP(B) que, si bien quedan dentro de la variabilidad mediterránea, son extremas con respecto a los grupos norte y centroeuropeos.d) Un valor de PGC(C) similar a los más bajos del Mediterráneo y del mismo orden que los más elevados del Centro y Norte de Europa.e) Unas frecuencias elevadas de ADA(I) y GLO(I) de acuerdo con el aumento en sentido este-oeste que presentan ambos alelas en la región circunmediterránea.f) Unos valores para los marcadores proteicos muy similares a los de la Península Ibérica y que resultan extremos (máximos para Hp(I), Pi(S) y Pi(M3) , y mínimos para Gc(IF), Gc(IS), Pi(M)y Pi(MI)) con respecto a la variabilidad descrita en otros grupos del Mediterráneo y del Centro y Norte de Europa.Los análisis de las distancias genéticas revelan que la población menorquina presenta mayor afinidad genética con otros grupos mediterráneos que con los del Centro y Norte de Europa. Asimismo, dentro del ámbito mediterráneo, Menorca muestra mayor semejanza con las poblaciones de la parte central y noroccidental que con otros grupos de esta área geográfica. Por último, dentro de la Península Ibérica, la población estudiada es más afín con las series de la costa nororiental que con las de otras zonas peninsulares. Esto podría estar en relación con la influencia del área catalana sobre Menorca a lo largo de su historia, sin embargo no se excluyen diferencias importantes para algunos de los "loci" considerados.En conclusión, los resultados del presente estudio ponen de manifiesto la similitud de la población actual de la isla de Menorca con el conjunto de poblaciones de su entorno geográfico, aunque manteniendo unas características diferenciales que le confieren una personalidad propia desde el punto de vista genético. Estas diferencias podrían explicarse, por un lado, como consecuencia de los aportes génicos externos que ha ido recibiendo a lo largo de su historia por parte de distintos grupos poblacionales.Por otro lado, la condición de insularidad podría haber contribuido asimismo a su diferenciación. / Genetic polymorphism of seven blood group systems (ABO, Lewis, Rh-CDE, MNSs, Kell, P and Duffy), five red cell enzymes (ADA, 6-PGD, ESD, ACP-l and GLO 1), and four serum proteins (Hp, Tf, Gc and alpha-lantitrypsin) has been investigated in Minorcan Island population. Blood samples were collected from unrelated individuals of both sexes living in the northwest part (Ciutadella) of the Island, and whose ancestors (parents and grandparents) were autochthonous. Using specific antisera the blood specimens were tested for the following blood group antigens: A, A(1), B, Le(a), Le(b), D, D(u), C, C(w), c, E, e, M, N, S, s, K, k, PI and Fy(a). Typing in each enzyme system was performed on erythrocyte lysates by horizontal starch gel electrophoresis. The haptoglobin alpha and alpha(2)-peptides were studied by vertical polyacrylamide gel electrophoresis while the Tf, Gc and alpha1-antitrypsin subtypes were determined using isoelectric focusing techniques. The frequencies of 54 alleles and 12 haplotypes obtained have made possible the genetic characterization of Minorcan population in relation to different population sets: Iberian Peninsula, Mediterranean area, and North and Central Europe. Genetic distance analysis have been performed according to the coefficients of Nei (1972), Prevosti (1974) and Edwards (1971) using the BIOSYS program. The results of distances were clustered by the application of the UPGMA algorithm to construct the dendrograms. Genetically, Minorca is closer to the northwest Mediterranean populations than to others from North and Central Europe. In the Iberian Peninsula, Minorca is genetically more similar to the northeast coast groups, possibly according to the greater Catalan influence over the Island in the past. Nevertheless, we do not exclude important differences with these populations for some of the studied characters. In conclusion, for the genetic markers considered it is evident the integration of the Minorcan population into the Spanish and northwest Mediterranean ambit, although showing a particular features which make it different from neighbouring groups. This differentiation could be due to the contributions of different population groups which has undergone along the history. On the other hand, these differences could also have been preserved thanks to the insularity of the studied population.

La esquizofrenia es una enfermedad mental en la que se producen trastornos del lenguaje, delirios, alucinaciones, así como trastornos afectivos y trastornos de la conducta. Su causa todavía se desconoce, aunque la susceptibilidad individual parece tener una base genética, con una herencia estimada del 80% (Miyamoto S. et al. 2003). La hipótesis más aceptada de la etiopatogenia es la que postula que en la enfermedad se daría una hiperactividad dopaminérgica.El tratamiento de los pacientes esquizofrénicos se basa en la utilización de fármacos antipsicóticos (APs), aunque su utilización a largo plazo está comprometida por la aparición, en un alto porcentaje, de determinados trastornos de movimiento llamados efectos extrapiramidales (EPS, del inglés extrapyramidal síndromes), entre los que destacan el parkinsonismo, la distonía aguda, la acatisia y la aparición de efectos tardíos como la discinesia y la distonía tardía. Se ha sugerido que la aparición de los EPS podría estar relacionada con la ocupación de los receptores dopaminérgicos D2 en el estriado, por lo que se piensa que polimorfismos genéticos relacionados con la densidad de dichos receptores podrían jugar un papel en la aparición de EPS.En nuestro estudio se intenta relacionar los polimorfismos DRD2 TaqIA/IB, DRD2 -141C Ins/Del, DRD3 Ser9Gly y SLC6A3 VNTR con la aparición de EPS en enfermos que recibían terapia antipsicótica (AP), así como con la susceptibilidad de padecer esquizofrenia. Para ello se diseñó un estudio observacional caso-control prospectivo con pacientes, reclutados en el Servicio de Psiquiatría del Hospital Clínico de Barcelona que recibían tratamiento AP. De cada individuo se obtuvo muestra de sangre, de las que se aisló el DNA. Los genotipos se analizaron por RFLP (restriction fragment length polymorphism) mediante técnicas de PCR (polymerase chain reaction) y digestión con enzimas de restricción. El cálculo del riesgo asociado a cada polimorfimo se realizó mediante análisis univariantes y multivariantes con el programa SPSS. Además, para el polimorfismo SLC6A3 VNTR se hizo una asociación genotipo-fenotipo con datos obtenidos por SPECT (single photon emission computerized tomography).El genotipo DRD2 -141C Del ha resultó actuar como factor protector en la susceptibilidad de padecer esquizofrenia, reduciendo el riesgo en un 70%, sin embargo no se obtuvo asociación entre los otros polimorfismos estudiados y el riesgo de esquizofrenia. No se encontró asociación entre los polimorfismos analizados y el riesgo de EPS inducidos por AP, aunque el alelo DRD2 TaqIA1 mostró carácter protector en el subgrupo de pacientes con trastorno bipolar. La edad fue un factor protector en la aparición de EPS, en cambio la dosis de AP fue un factor de riesgo. En el estudio de correlación genotipo-fenotipo no hallamos ninguna asociación significativa. / INTRODUCTION: Dopaminergic system has long been implicated in the pathogenesis of schizophrenia. Several lines of evidence suggest that antipsychotic (AP) induced extrapyramidal symptoms (EPS) are also associated with altered dopaminergic neurotransmission. Genetic and environmental factors might also be involved in both disorders.OBJECTIVE: We examine the relationship between dopamine D2-receptor (DRD2) polymorphism (TaqIA, TaqIB, -141C Ins/Del), dopamine D3-receptor (DRD3) Ser9Gly polymorphism and dopamine transporter (DAT) SLC6A3 VNTR polymorphism and the risk of AP induced EPS in schizophrenia and bipolar disorders, as well as the risk of schizophrenia.METHODS: 81 patients treated with AP presenting with EPS (Simpson-Angus >3) considered as cases and 189 patients treated with AP presenting without EPS (Simpson-Angus ≤3) considered as controls participated in this case-control study. 17 schizophrenia patients, AP naive, participated in a DAT genotype-phenotype study. 211 schizophrenia patients and 291 healthy controls from the general population participated in the study to evaluate the risk of schizophrenia. RESULTS: No significant associations were found for the studied polymorphisms and the risk of EPS, nevertheless a protective tend in bipolar patients was observed for DRD2 TaqIA polymorphism. Age (p=0.01) and dosage (p=0.05) were reported to act as susceptibility factors for EPS. No significant differences were observed in DAT expression between the different SLC6A3 VNTR genotypes identified. The frequency of the -141C Ins/Del allele was significantly lower in the healthy control group; the -141C Del allele, which produces lower expression of the DRD2, may protect against dopaminergic hyperactivity in schizophrenia. No significant differences were observed in the allele and genotype frequencies of the rest of studied polymorphisms.CONCLUSION: Our results suggest the association of -141C Ins/Del polymorphism and the risk of schizophrenia, reinforcing the hypothesis that excess dopaminergic activity leads to schizophrenia.

El objetivo de los estudios de farmacogenética es aumentar la eficacia y la seguridad de los fármacos. En este trabajo hemos analizado la posible asociación entre los polimorfismos en los genes ECA, COMT y CYP2D6 con el riesgo de desarrollar efectos extrapiramidales (EPS) en pacientes tratados con antipsicóticos. Como estudios secundarios hemos realizado un estudio descriptivo de la frecuencia de los polimorfismos anteriormente mencionados en nuestra población general de referencia y hemos analizado la posible asociación entre estos polimorfismos con el riesgo de desarrollar esquizofrenia. Para el análisis de los cuatro polimorfismos en el gen CYP2D6 analizados en este trabajo hemos diseñado un método de genotipado basado en la combinación de una PCR multiplex con una reacción de minisecuenciación. Los resultados obtenidos de este trabajo han sido los siguientes :1) en el estudio de riego de EPS la edad actuó como un factor protector. La dosis y la potencia de los APs por producir EPS, en cambio, resultaron ser un factor de riesgo; 2) Los genotipos ECA ID y ECA DD presentan una tendencia a actuar como un factor de riesgo de desarrollar EPS en los pacientes con trastorno bipolar tratados con antipsicóticos; 3) El genotipo COMTLL y el alelo COMTL confieren, respectivamente, un 90% y un 70% de protección frente a los EPS en los pacientes con trastorno bipolar; 4) Los haplotipos A-G y A-A formados por los polimorfismos COMTVal158Met y el polimorfismo COMTA-278G han resultado estar relacionados con la aparición de EPS inducidos por APs en los pacientes con trastorno bipolar; 5) Los polimorfismos ECAI/D y COMTVal158Met presentan efectos independientes y no sinérgicos en relación con la parición de EPS en los pacientes con trastorno bipolar; 6) Para el grupo de pacientes esquizofrénicos, ni el polimorfismo COMTVal158Met ni el haplotipo formado por éste y el polimorfismo COMTA-278G parecen estar relacionados con la aparición de EPS inducidos por los APs, ya que no se ha encontrado ninguna asociación; 7) El polimorfismo CYP2D6*4 actúa como un factor de riesgo de desarrollar EPS en pacientes tratados con antipsicóticos, con un riesgo de hasta cinco veces mayor. Este polimorfismo ha resultado ser el principal contribuyente al genotipo PM en nuestra población. Para el genotipo PM se ha observado una tendencia a actuar como un factor de riesgo a desarrollar estos efectos adversos; 8) Los otros tres polimorfismos analizados en el gen CYP2D6 (CYP2D6*3, *5 y *6) no modificaron el riesgo de EPS inducidos por APs; 9) Las frecuencias de los polimorfismos analizados en este trabajo obtenidas en nuestra población general de referencia, han resultado muy similares a las descritas en otras poblaciones caucásicas; 10) El genotipo ECA DD y el alelo ECA D se comportan como un factor protector para la esquizofrenia, reduciendo el riesgo en un 70% y un 50%, respectivamente; 11) El polimorfismo COMTVal158Met, los haplotipos formados por este polimorfismo y el COMTA-278G, y los cuatro polimorfismos analizados en el gen CYP2D6 no modificaron el riesgo de sufrir esquizofrenia; 12) El método diseñado para la detección de los cuatro polimorfismos en el gen CYP2D6 mostró una total concordancia con las técnicas estándares para todos los genotipos. / Pharmacogenetic studies could help to predict antipsychotic (AP) efficacy and toxicity susceptibility and facilitate the choice of treatment. AP treatment-emergent extra pyramidal symptoms (EPS) are frequent and serious acute adverse reactions to AP drugs. AP acts by competing with dopamine to block the dopaminergic receptors: this competition results in both efficacy and toxicity. Therefore, EPS depends on drug and dopamine availability and also on dopamine D2 receptor density.In this study we examined whether polymorphism in the ACE and COMT gene, potentially related to dopamine levels, and polymorphism in the CYP2D6 gene, potentially related to AP levels, are risk factors for AP treatment-emergent EPS or schizophrenia. Moreover, we performed a descriptive study of these polymorphisms in our reference population. For the detection of CYP2D6 polymorphisms we have designed a method to detect all four polymorphisms in a single reaction.The results of the present study indicate that: 1) ECA ID and ECA DD genotypes show a tendency to act as risk factors for the development EPS in bipolar disorder patients; 2) COMTLL genotype and COMTL allele act as protective factors for EPS in bipolar disorder patients; 3) Two haplotypes formed by COMTVal158Met and COMTA-278G polymorphisms are correlated with EPS in bipolar disorder patients; 4) In schizophrenic patients, neither COMTVal158Met nor the haplotype formed by this polymorphism and COMTA-278G polymorphism seems to be correlated with EPS; 5) CYP2D6*4 polymorphism acts as a risk factor for the development EPS in patients treated with AP. PM genotype showed a tendency to act as a risk factor for the development of theses adverse effects; 6) CYP2D6*3, *5 and *6 polymorphisms in CYP2D6 gene did not modify EPS risk; 7) ECA DD genotype and ECA D allele act as protector factors for schizophrenia; 8) Polymorphism frequencies obtained in our general population were similar to those described in other Caucasian populations; 9) The method designed for the detection of the four polymorphisms in the CYP2D6 gene showed complete concordance with other standard techniques for all genotypes.

La nostra proposta ha profunditzat per primera vegada en l’estudi de les lipoproteïnes d’alta densitat (HDL) en la infecció pel virus de la immunodeficiència humana (VIH), i hem determinat la seva implicació en el curs de la infecció i en el desenvolupament de l’arteriosclerosi amb la finalitat de dissenyar noves estratègies terapèutiques. Els nostres resultats mostren com l’estat inflamatori i oxidant persistent associat a la infecció té un paper central en l’aparició d’alteracions metabòliques i el desenvolupament d’aterosclerosi en aquests pacients. Concretament, utilitzant tècniques cromatogràfiques i proteòmiques, mostrem com la presència anòmala de gammaglobulines, molècules pro-inflamatories i reactants de fase aguda en el plasma d’aquests pacients indueixen la modificació del metabolisme, composició i distribució de les partícules HDL, suggerint que la monitorització de les partícules HDL en aquests pacients no ha d’estar basada únicament en la determinació de la concentració del contingut de colesterol, sinó que ha d’incloure la determinació d’altres paràmetres associats a la qualitat, i per tant, a la funcionalitat, de les partícules HDL. / Our proposal has explored for the first time the effect of human immunodeficiency virus (HIV)- infection on high-density lipoprotein (HDL) particles, and we determined their involvement in the course of infection itself and the development of atherosclerosis in order to design novel therapeutic strategies. Our results show how the chronic oxidant and inflammatory status associated with infection plays a central role in the onset of metabolic disorders and the development of subclinical atherosclerosis in these patients. Concretely, using both, chromatographic and proteomic techniques, we observed how the increased levels of gammaglobulin, pro-inflammatory molecules and acute phase reactants in the plasma of these patients induced metabolism alterations and modifications on the distribution and composition of HDL particles, suggesting that the monitoring of HDL particles in these patients should not be only based on the determination of the concentration of cholesterol content, but must include the determination of other parameters associated with particle quality, and therefore the functionality, of HDL particles

INTRODUCTION AND AIM The prevalence of cardiovascular disease (CVD) has increased significantly in the black South African population in recent years. Early in the development of CVD, atherosclerotic plaques form in the vessel wall. When this plaque becomes unstable and ruptures, the coagulation cascade is activated and a blood clot forms. The function of this clot is to stop bleeding. However, it cannot remain in the vasculature indefinitely and has to be lysed again. The ability of the body to lyse clots can be measured with global fibrinolytic potential (GFP) assays and expressed as lysis time. Increased clot lysis time (CLT) has been shown to be significantly associated with various CVD risk factors and CVD events in Caucasian populations while very little information is available for other ethnicities. In this study we investigated plasma GFP and its relation to CVD risk factors in a large black African population. We also determined the effect of three polymorphisms in the promoter area of the plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) gene on PAI-1act (activity) levels (a main determinant of CLT) and CLT, together with gene-environment interactions and the effect of urbanisation on these interactions. PARTICIPANTS AND METHODS Apparently healthy men and women between the ages of 35 and 65 years were recruited to take part in the South African arm of the Prospective Urban and Rural Epidemiology (PURE) study. Approximately 1000 rural and 1000 urban black African individuals participated. Data and samples were collected during a 12-week collection period in 2005 for cross-sectional analysis. RESULTS Increased PAI-1act levels, body mass index (BMI), glycosylated haemoglobin (HbA1c), triglycerides, fibrinogen concentration, C-reactive protein, female sex, positive HIV-status and the metabolic syndrome were all associated with prolonged CLTs, while increased habitual alcohol consumption was associated with shorter iv CLTs. Urban-rural differences for CLT existed in women only. This is likely due to the larger extent of rural-urban differences in other CVD risk factors observed in women compared to what was observed in men. Of the CVD risk factors measured, PAI-1 explained the largest proportion of the variance in CLT (27%). Owing to the important role PAI-1act plays in CLT, we investigated three polymorphisms in the PAI-1 gene promoter area (the 4G/5G polymorphism, the novel SNP C428T and SNP G429A (previously identified)), and the influence of these polymorphisms on PAI-1act levels and CLT. The frequency of the 5G allele was high (0.85) in comparison with previously reported literature. PAI-1act increased significantly across genotypes in the urban (5G/5G: 3.84 U/ml; 4G/5G: 4.85 U/ml; 4G/4G: 5.96 U/ml p=0.009) but not the rural subgroup, while CLT did not differ. We found significant interactions between the 4G/5G polymorphism and BMI, waist circumference and triglycerides in determining PAI-1act, and between the 4G/5G polymorphism and fibrinogen and fibrinogen gamma prime in determining CLT. Direct relationships with PAI-1act or CLT were not found for the C428T and G429A polymorphisms; they did, however, influence associations of other environmental factors with PAI-1act and CLT. Several of these interactions differed significantly between rural and urban subgroups, particularly in individuals harbouring the mutant alleles. CONCLUSION CLT associated with many of the same CVD risk factors described in the literature for Caucasian populations, but also with other risk factors. Rural-urban differences in CLT are dependent on the association of CLT with other CVD risk factors in the rural-urban setting. Genetic polymorphisms of the PAI-1 gene did not directly influence CLT, despite influencing PAI-1act. The main contributor to PAI-1act variance, however, was (central) obesity. The effect of the 4G/5G polymorphism on PAI-1act, as well as gene–environment interactions for the C428T and G429A genotypes in determining PAI-1act and CLT, were significantly influenced by urbanisation. / Thesis (PhD (Nutrition))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2013.

INTRODUCTION AND AIM The prevalence of cardiovascular disease (CVD) has increased significantly in the black South African population in recent years. Early in the development of CVD, atherosclerotic plaques form in the vessel wall. When this plaque becomes unstable and ruptures, the coagulation cascade is activated and a blood clot forms. The function of this clot is to stop bleeding. However, it cannot remain in the vasculature indefinitely and has to be lysed again. The ability of the body to lyse clots can be measured with global fibrinolytic potential (GFP) assays and expressed as lysis time. Increased clot lysis time (CLT) has been shown to be significantly associated with various CVD risk factors and CVD events in Caucasian populations while very little information is available for other ethnicities. In this study we investigated plasma GFP and its relation to CVD risk factors in a large black African population. We also determined the effect of three polymorphisms in the promoter area of the plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) gene on PAI-1act (activity) levels (a main determinant of CLT) and CLT, together with gene-environment interactions and the effect of urbanisation on these interactions. PARTICIPANTS AND METHODS Apparently healthy men and women between the ages of 35 and 65 years were recruited to take part in the South African arm of the Prospective Urban and Rural Epidemiology (PURE) study. Approximately 1000 rural and 1000 urban black African individuals participated. Data and samples were collected during a 12-week collection period in 2005 for cross-sectional analysis. RESULTS Increased PAI-1act levels, body mass index (BMI), glycosylated haemoglobin (HbA1c), triglycerides, fibrinogen concentration, C-reactive protein, female sex, positive HIV-status and the metabolic syndrome were all associated with prolonged CLTs, while increased habitual alcohol consumption was associated with shorter iv CLTs. Urban-rural differences for CLT existed in women only. This is likely due to the larger extent of rural-urban differences in other CVD risk factors observed in women compared to what was observed in men. Of the CVD risk factors measured, PAI-1 explained the largest proportion of the variance in CLT (27%). Owing to the important role PAI-1act plays in CLT, we investigated three polymorphisms in the PAI-1 gene promoter area (the 4G/5G polymorphism, the novel SNP C428T and SNP G429A (previously identified)), and the influence of these polymorphisms on PAI-1act levels and CLT. The frequency of the 5G allele was high (0.85) in comparison with previously reported literature. PAI-1act increased significantly across genotypes in the urban (5G/5G: 3.84 U/ml; 4G/5G: 4.85 U/ml; 4G/4G: 5.96 U/ml p=0.009) but not the rural subgroup, while CLT did not differ. We found significant interactions between the 4G/5G polymorphism and BMI, waist circumference and triglycerides in determining PAI-1act, and between the 4G/5G polymorphism and fibrinogen and fibrinogen gamma prime in determining CLT. Direct relationships with PAI-1act or CLT were not found for the C428T and G429A polymorphisms; they did, however, influence associations of other environmental factors with PAI-1act and CLT. Several of these interactions differed significantly between rural and urban subgroups, particularly in individuals harbouring the mutant alleles. CONCLUSION CLT associated with many of the same CVD risk factors described in the literature for Caucasian populations, but also with other risk factors. Rural-urban differences in CLT are dependent on the association of CLT with other CVD risk factors in the rural-urban setting. Genetic polymorphisms of the PAI-1 gene did not directly influence CLT, despite influencing PAI-1act. The main contributor to PAI-1act variance, however, was (central) obesity. The effect of the 4G/5G polymorphism on PAI-1act, as well as gene–environment interactions for the C428T and G429A genotypes in determining PAI-1act and CLT, were significantly influenced by urbanisation. / Thesis (PhD (Nutrition))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2013.

INTRODUCTION AND AIM - Cardiovascular disease is globally a major risk factor for morbidity and mortality. It is caused by various factors, one of which is an abnormal haemostatic process. Fibrinogen is a haemostatic factor that is considered to be an independent risk factor for cardiovascular disease. Elevated fibrinogen can be caused by environmental and genetic factors which increase the risk of the occurrence of thrombosis. The fibrinogen y' chain, which is one of the three chains of fibrinogen, has two different variants, the yA and y’. The presence of the fibrinogen y’ chain has been associated with thrombotic disorders. Many studies have investigated the fibrinogen variables in Caucasian individuals, but only a few such studies have been conducted on non-Caucasian individuals. The genetic diversity of ethnic groups differs and could cause differences in the fibrinogen variables between these groups. Fibrinogen is known to increase with age; therefore to explain changes over time in fibrinogen concentrations it was also important to investigate whether genetic determinants and possible gene–environment interactions influenced fibrinogen over time. In this study the main aim was to determine the change in the fibrinogen variables over a five-year period within a black South African cohort subdivided according to genotypes associated with fibrinogen variables, and to determine whether the observed changes were modulated by environmental factors. PARTICIPANTS AND METHODS - Data [baseline (n=2010) and follow-up (n=1288)] were collected in the Prospective Urban and Rural Epidemiology (PURE) study during 2005 and 2010 from apparently healthy black men and women aged between 35 and 65 years and residing in rural or urban settlements. Experimental methods included analysis of fibrinogen and fibrinogen y’ concentrations, single nucleotide polymorphisms (SNPs) and determination of environmental factors associated with the fibrinogen variables. RESULTS - The fibrinogen variables increased significantly from 2005 to 2010 in both the rural and urban participants, as well as in both men and women. The major environmental factors that affected the fibrinogen variables were C-reactive protein (CRP), interleukin-6 (IL-6), body mass index (BMI), glycated haemoglobin (HbA1c), age, blood lipids, human immunodeficiency virus (HIV) and tobacco use. Fibrinogen increased consistently from 2005 to 2010 in the respective genotypes of all SNPs analysed, except in the FGG 9340 T>C homozygous mutant carriers. Fibrinogen y’ also increased in general in most genotypes from 2005 to 2010, except in the FGG 10034 C>T mutant allele carriers, where a decrease was observed. It was determined that CRP was the only environmental factor that influenced the change in fibrinogen over time and that FGG 10034 C>T was the only SNP that influenced the change in fibrinogen y’ over the five years. Four gene–environment interactions also influenced fibrinogen on a cross-sectional level, i.e. FGA 2224 G>A with age, FGB Arg448Lys with HIV status, FGB 1643 C>T with urbanisation and FGB 1038 G>A with HbA1c. Only the FGG 9340 T>C with HbA1c interaction was found to predict change in fibrinogen concentrations over the five years. CONCLUSION - Both environmental and genetic factors significantly influenced the fibrinogen variables cross-sectionally as well as prospectively. It was clear that the influence of the environmental factors was mediated by genetic polymorphisms and vice versa, as can be seen by the gene–environment interactions found in this study. An important finding of this study was that the interaction of HbA1c with two SNPs on fibrinogen variables may explain the known inconsistent relationship found between fibrinogen concentrations and diabetes. / MSc (Dietetics), North-West University, Potchefstroom Campus, 2014

L'objectiu d'aquest tesi és avaluar els diferents passos en el camí que va des de l'exposició a contaminants atmosfèrics/PAHs fins a la malaltia, el càncer de bufeta urinària. Es van mesurar partícules ultrafines a Barcelona. S'ha avaluat l'exposició a contaminació atmosfèrica en un estudi cas-control, recollint informació sobre la història residencial incloent diversos indicadors de l'exposició a contaminació atmosfèrica i altres factors de risc potencials. Es va dur a terme una revisió sistemàtica de la literatura per avaluar si els nivells de metabòlits del pirè i els aductes d'ADN i de proteïnes es correlacionaven amb nivells baixos d'exposició a PAHs. Vam mesurar els nivells d'aductes d'ADN en un subgrup d'individus de l'estudi cas-control amb la tècnica del radioetiquetatge amb fòsfor-32, tractament de la nucleasa P1. Vam analitzar 22 SNPs en set gens de la via de reparació de l'ADN per excisió de nucleòtids. / The aim of this thesis is to evaluate the different steps in the pathway from exposure (air-contaminants/PAHs) to disease (bladder cancer). We measured ultrafine particles in Barcelona. We evaluated the exposure to air pollutants in a case-control study, collecting information on the residential history with proxies for exposure to air pollution and other potential risk factors. We did a systematic review of the literature to evaluate if pyrene metabolites and DNA and protein adducts are correlated with low level exposure to PAHs. We measured bulky DNA adducts in a subgroup of subjects of the case-control study using 32P-Postlabeling, nuclease P1 treatment. We analyzed 22 SNPs in 7 genes of the nucleotide excision repair pathway.