ATM (Ataxia-Telangiectasia Mutated) i DNA-PKcs (DNA-dependent Protein Kinase, catalytic subunit) són dues proteïnes que pertanyen a la família de les PIKKs (PhosphatidylInositol 3-Kinase-related Kinase) i ambdues desenvolupen funcions importants en la via de resposta al dany en el DNA (DDR). ATM i DNA-PKcs són activades en resposta als trencaments de doble cadena del DNA (DSBs) que es produeixen a conseqüència de l'actuació de múltiples factors, entre ells les radiacions ionitzants. Un cop activades, les dues cinases realitzen funcions diferents -però significativament complementàries- en aquesta via: ATM és capaç de: (1) aturar el cicle cel·lular en qualsevol fase; (2) activar diverses proteïnes implicades en la via de reparació homòloga (HR) del DNA i (3) induir l'activació de la via de l'apoptosi cel·lular en cas que el dany sigui massiu i/o irreparable. Per la seva part DNA-PKcs és una proteïna mestra de la via de reparació no homòloga del DNA (NHEJ), on activa i regula a la resta de factors participants d'aquesta via. Finalment DNA-PKcs també pot induir la via de l'apoptosi en resposta a un dany massiu. L'absència d'alguna d'aquestes dues cinases comporta, en els individus afectes, l'aparició de síndromes d'inestabilitat cromosòmica caracteritzats per una major probabilitat de desenvolupar processos cancerígens. Les cèl·lules derivades dels individus afectes són extremadament radiosensibles i acumulen aberracions cromosòmiques. L'objectiu d'aquesta tesi doctoral és determinar quins factors contribueixen de manera específica a la radiosensibilitat i a la inestabilitat cromosòmica de les cèl·lules deficients en ATM i en DNA-PKcs. Per assolir aquest objectiu es va analitzar: (1) l'espectre d'aberracions radio-induïdes en ambdós tipus cel·lulars; (2) l'evolució i resolució d'aquestes aberracions al llarg del temps; (3) la possible implicació del metabolisme telomèric en aquestes aberracions i (4) la cinètica de reunió de DSBs de les cèl·lules deficients en ATM i la de les cèl·lules deficients en DNA-PKcs. Després de ser irradiats, ambdós tipus cel·lulars acumulen un nombre significativament elevat d'aberracions cromosòmiques. El metabolisme telomèric només contribueix de manera marginal a la inestabilitat cromosòmica en cèl·lules deficients en DNA-PKcs i no té repercussions en la línia cel·lular deficient en ATM emprada en aquest estudi. En analitzar la cinètica de reunió dels DSBs radio-induïts es va fer palès que la deficiència en DNA-PKcs indueix un alentiment de la mateixa. Una reparació més lenta de les lesions en el DNA afavoreix (1) l'acumulació de fragments cromosòmics i, alhora, (2) la reunió il·legítima dels mateixos. La cinètica alentida explica l'ampli espectre d'aberracions radio-induïdes obtingut en aquestes cèl·lules així com la seva persistència en el temps, esdevenint el principal factor responsable de la radiosensibilitat i inestabilitat cromosòmica en cèl·lules deficients en DNA-PKcs. En canvi les cèl·lules deficients en ATM reparen la majoria dels DSBs radio-induïts amb una cinètica comparable a la de les cèl·lules normals, però una fracció dels trencaments roman sense reparar inclús a llargs temps post-irradiació. Per tant, l'acumulació de trencaments pendents de ser reparats a llargs temps post-irradiació (48 i 72 h) apareix com el principal factor responsable de la radiosensibilitat i inestabilitat cromosòmica d'aquestes cèl·lules. Però com s'explica la persistència d'aquests trencaments durant vàries divisions post-irradiació? Un cop descartat un alentiment de la cinètica de reparació ens varem plantejar la possibilitat de que l'absència d'ATM impedís la correcta detecció d'aquests DSBs. Per tal d'avaluar aquesta hipòtesi es va realitzar un anàlisi de la presència de γH2AX i Mre11 en els extrems cromosòmics trencats. La majoria de les delecions cromosòmiques presents en les cèl·lules deficients en ATM presenten marcatge amb les dues proteïnes en el punt de trencament, però una fracció considerable de les mateixes (25%) no presenta cap tipus de marcatge. El resultat obtingut suggereix que els trencaments no senyalitzats no estan essent correctament detectats i que la maquinària de reparació no és activa en ells. Proposem que l'acumulació de trencaments pendents de reparar són una característica de les cèl·lules deficients en ATM, i que aquesta acumulació contribueix de manera important a la seva radiosensibilitat i inestabilitat cromosòmica. Mentre que la fracció de trencaments correctament senyalitzats per γH2AX i Mre11 podrà ser reparada al llarg del temps, la fracció de trencaments sense senyalitzar podria romandre sense reparar durant temps indefinit, contribuint especialment a la inestabilitat cromosòmica d'aquestes cèl·lules. / ATM (Ataxia-Telangiectasia Mutated) and DNA-PKcs (DNA-dependent Protein Kinase, catalytic subunit) belong to the PIKKs (PhosphatidylInositol 3-Kinase-related Kinase) family, and both proteins develop important functions in the DNA damage response pathway (DDR). ATM and DNA-PKcs are activated by the presence of DNA double strand breaks (DSBs), which are produced by multiple factors, ionizing radiations among these. Once activated, both kinases display different -but significantly complementary- functions in the DDR: ATM is able to: (1) halt the cell cycle; (2) activate several proteins implicated in the homologous repair pathway (HR) and (3) if the cell harbours massive and/or irreparable damage, ATM can initiate the apoptosis pathway. Meanwhile, DNA-PKcs is a master protein belonging to the non homologous end joining repair pathway (NHEJ), where it activates and regulates the remaining factors implied in this repair pathway. Finally, if the cell carries extensive damage DNA-PKcs can also induce the apoptosis pathway. Individuals affected by the absence of either kinase develop chromosomal instability syndromes, which are characterized by a special cancer predisposition. Cells obtained from the affected individuals are extremely radiosensitive and accumulate chromosomal aberrations.The main goal of this doctoral thesis is to determine which factors specifically contribute to the radiosensitivity and chromosomal instability of ATM and DNA-PKcs deficient cells. In order to attain this goal we analyzed: (1) the spectrum of radio-induced aberrations in both cell types; (2) the evolution and resolution of these aberrations over time; (3) the possible implication of telomeric metabolism in these aberrations and (4) the DSBs joining kinetics of ATM and DNA-PKcs deficient cells.After irradiation both cellular types accumulate a significant number of chromosomal aberrations. While telomeric metabolism contributes -although only marginally- to the chromosomal instability in DNA-PKcs deficient cells, it has no influence on the ATM deficient cell line employed in this study. Analysis of the DSBs joining kinetics demonstrates that DNA-PKcs deficiency induces a delay in the repair kinetics of radio-induced lesions. Slower DNA repair favours the accumulation of chromosomal fragments as well as their illegitimate joining displayed by DNA-PKcs deficient cells. Thus, the slower repair kinetics explain the broad aberration spectrum obtained in these cells, as well as their persistence in time, revealed to be the main factor responsible for radiosensitivity and chromosomal instability in DNA-PKcs deficient cells. On the other hand, ATM deficient cells are able to repair the majority of the radio-induced DSBs with normal joining kinetics except for a fraction of breaks, which remain unrepaired even at long post-irradiation times. Therefore, the accumulation of unrepaired breaks at long post-irradiation times (48 and 72 hr) is revealed to be the main factor responsible for the radiosensitivity and chromosomal instability of AT cells. But how can the persistence of these breaks in an unrepaired state during several cell divisions be explained? After discarding a delayed DSBs joining kinetic, we reflected upon the possibility of the absence of ATM preventing proper detection of unrepaired DSBs. In order to evaluate this hypothesis we analysed the presence of γH2AX and Mre11 signalling in the broken chromosome ends scored in AT cells. The majority of the chromosome deletions displayed both γH2AX and Mre11 labelling at the break point, but a significant fraction (25%) was devoid of any labelling. The results obtained suggest that unlabelled breaks are not being correctly detected and that the cell repair machinery is not active on them. We propose that the accumulation of breaks waiting for efficient repair is a hallmark of ATM deficient cells, and that this accumulation makes a major contribution to their radiosensitivity and chromosomal instability. While the fraction of correctly γH2AX and Mre11-labelled breaks will eventually be repaired, the fraction of unlabelled breaks remains invisible to the DNA damage repair machinery, thus especially contributing to the chromosomal instability of these cells.

Els ciments de fosfat càlcic representen actualment un dels grups de biomaterials més estudiats arreu del món mercès a les seves propietats biològiques. L'estudi experimental recollit en aquesta tesi compara quantitativament, mitjançant tècniques d'histomorfometria òssia, la regeneració del teixit ossi que s'obté amb empelts amb la d'un ciment de fòsfat càlcic desenvolupat al Departament de Ciències dels Materials de la Universitat Politècnica de Catalunya.

La endocarditis infecciosa (EI) es una enfermedad potencialmente muy grave, que puede llegar a ser mortal sin tratamiento, cuyo pronóstico ha experimentado una gran mejoría en las ultimas décadas. Este importante cambio en la historia natural de la enfermedad se ha reflejado en una progresiva disminución de la morbi-mortalidad, sobretodo gracias al uso de potentes antibióticos y al empleo de las técnicas quirúrgicas de reparación valvular. La EI es la infección del endotelio de las válvulas cardiacas por gérmenes patógenos. La elevada morbi-mortalidad de la EI se debe a la destrucción que se produce en las válvulas y los tejidos circundantes, debido a la particular anatomía valvular que impide la correcta difusión de los antibióticos al interior de las vegetaciones valvulares. La EI tenía en la era-preantibiótica una mortalidad del 100%. El gran descenso en la mortalidad se ha producido en las últimas tres décadas, con el desarrollo de la cirugía cardiaca y la posibilidad de efectuar recambios valvulares. Con la introducción de la ecocardiografía se han podido visualizar por primera vez mediante un método incruento las vegetaciones valvulares. El desarrollo de esta técnica de imagen ha sido fundamental y en la actualidad tiene un papel clave en el diagnóstico y manejo de esta entidad ya que permite estudiar con gran detalle la anatomía cardiaca. En la actualidad, la mortalidad por EI sobre válvula nativa en fase aguda oscila entre el 20% y el 30% y la supervivencia a los 10 años de seguimiento se sitúa entre el 70% y el 80%. El pronóstico de la EI depende de un gran número de variables. Las complicaciones perianulares en la endocarditis infecciosa representan la extensión de la infección más allá de las estructuras valvulares y representan una de las complicaciones más importantes en esta enfermedad. La formación de lesiones perianulares se asocia a un pronóstico desfavorable, con elevada mortalidad. La formación de fístulas aorto-cavitarias en la endocarditis sólo se ha descrito de forma ocasional en la endocarditis y, por ello, se desconocen sus características clínicas y sus factores pronósticos de mortalidad.La hipótesis del estudio es que la presencia de complicaciones graves en la EI (desarrollo de abscesos perianulares y fístulas aorto-cavitarias) detectadas por ecocardiografía se asocia a un incremento significativo de la morbi-mortalidad. El análisis de las características clínicas y pronósticas permitiría identificar los parámetros asociados a un curso desfavorable; de esta forma podrían redefinirse las líneas de actuación (fundamentalmente quirúrgicas) encaminadas a un abordaje más temprano en pacientes seleccionados, con más posibilidades de reconstrucción completa y erradicación de la infección. Identificar estas variables permitiría, en definitiva, aumentar la supervivencia a corto y medio plazo de los casos de EI complicada.Los objetivos de este estudio son: determinar las características clínicas y el pronóstico de los pacientes con abscesos perianulares íntegros y de pacientes con fistulización aorto-cavitaria en la endocarditis y determinar el impacto sobre el pronóstico de la aparición de fistulización aorto-cavitaria en la endocarditis complicada con lesiones perianulares.Se han publicado varios estudios multicéntricos con el objetivo de reclutar una gran serie de pacientes con complicaciones perianulares y poder estudiar con detalle las características clínicas de estas complicaciones y poder analizar sus factores pronósticos de mortalidad.ARTICULOS PUBLICADOSARTICULO 1:Anguera I, Quaglio G, Miró JM, Paré C, Azqueta M, Marco F, Mestres CA, Moreno A, Pomar JL, Mezzelani JL, Sanz G. Acquired aortocardiac fistulas complicating infective endocarditis. Am J Cardiol 2001;87:652-654. Impact factor (2005) : 3.14ARTICULO 2:Anguera I, Miro JM, Vilacosta I, Almirante B, Anguita M, Muñoz P, San Roman JA, de Alarcón A, Ripoll T, Navas E, Gonzalez-Juanatey C, Cabell CH, Sarriá C, Garcia-Bolao I, Fariñas MC, Leta R, Rufi G, Miralles F, Pare C, Evangelista A, Fowler Jr VG, Mestres CA, de Lazzari E, Guma JR. Aorto-cavitary fistulous tract formation in infective endocarditis. Clinical and echocardiographic features of 76 cases and risk factors for mortality. Eur Heart J 2005;26:288-297. Impact factor (2005) : 6.25ARTICULO 3: Anguera I, Miro JM, Evangelista A, Cabell CH, San Roman JA, Vilacosta, Almirante B, Ripoll T, Fariñas MC, Anguita M, Navas E, Gonzalez-Juanatey C, Garcia-Bolao I, Muñoz P, de Alarcón A, Sarriá C, Rufi G, Miralles F, Pare C, Fowler Jr VG, Mestres CA, de Lazzari E, Guma JR, Corey GR. Prognostic factors of mortality of Periannular complications in infective endocarditis. A multicenter cohort study of 351 patients with aorto-cavitary fistulae and non-ruptured periannular abscess (1992-2003). Am J Cardiol 2005 (en revisión editorial).ARTICULO 4: Anguera I, Miro JM, Cabell CH, Abrutyn E, Fowler VG, Hoen B, Olaison L, Stafford JA, Eykyn S, Habib G, Pare C, Wang A, Corey R and the ICE-MD Investigators. Characteristics of aortic periannular abscesses studied with transesophageal echocardiography. A report from the ICE-ME database. Am J Cardiol 2005;96:976-981. Impact factor (2005) : 3.14Como resultado de este estudio, puede concluirse que la fistulización aorto-cavitaria es una complicación infrecuente de la endocarditis infecciosa, que se asocia a una extensa destrucción tisular a nivel del anillo aórtico y a la presencia de abscesos perianulares. La ecocardiografía transesofágica es la técnica de elección para la detección y el estudio de las fístulas aorto-cavitarias. La aparición de insuficiencia cardiaca grave es frecuente en estos pacientes, y a pesar del tratamiento quirúrgico agresivo la mortalidad es elevada. La infección protésica, la cirugía urgente y el desarrollo de insuficiencia cardiaca son los factores pronósticos independientes de mortalidad en los pacientes con fístulas aorto-cavitarias en la endocarditis. La formación de fístulas aorto-cavitarias se asocia a un mayor grado de destrucción anular aórtica y con mayor frecuencia de desarrollo de insuficiencia cardiaca en comparación con los abscesos no fistulizados. Ambas complicaciones requieren con mucha frecuencia tratamiento quirúrgico y tienen una elevada mortalidad, pero la fistulización no constituye un factor pronóstico independiente de mortalidad, tanto a corto como a largo plazo. La formación de abscesos perianulares es frecuente en la endocarditis de localización aórtica, se asocia frecuentemente con infección estafilocócica, y tiene una elevada morbi-mortalidad. La infección estafilocócica es un factor de riesgo independiente de mortalidad en los pacientes que desarrollan abscesos perianulares a nivel aórtico. / Title: "The study of periannular complications in infective endocarditis. Analysis of clinical, microbiological, echocardiographic, therapeutic and prognostic aspects of patients with non-ruptured periannular abscesses and with aorto-cavitary fistulous tract formation in IE"Infective endocarditis (IE) is a devastating disease associated with high death rates without appropriate treatment. The prognosis of IE has changed dramatically during the last three decades due to the use of potent antibiotics and the generalization of surgical therapies of valve repair. Infective endocarditis is characterized by the infection of the endothelium of cardiac valves caused by virulent organisms, and the elevated morbidity and mortality is produced by the destruction of valvular tissue and adjacent structures. In the modern era, one-year mortality of native valve IE is in the range of 20% - 30%, and 10-year survival is in the range of 70%-80%. Spread of infection in IE from valvular structures to the surrounding perivalvular tissue results in periannular complications. Periannular complications, including periannular abscess formation and aorto-cavitary fistulous (ACF) tract formation have not been adequately studied, and may place the patient at increased risk of adverse outcomes including heart failure (HF) and death. Aorto-cavitary fistulous tract formation has only been described occasionally.The main objectives of the present investigation were to investigate the clinical characteristics and the prognosis of patients with non-ruptured periannular abscesses and with aorto-cavitary fistulous tract formation in IE and to determine the prognostic impact of fistulization in patients with periannular lesions in the setting of IE.Several manuscripts including a large number of patients with periannular lesions have been published describing the clinical characteristics and prognostic factors of mortality of patients with periannular lesions in IE.Aorto-cavitary fistula is an uncommon complication of aortic IE associated with extensive aortic root destruction and presence of periannular abscesses. Transesophageal echocardiography is the diagnostic tool of choice for the detection of aorto-cavitary fistulae in both native and prosthetic valves. Despite aggressive surgical treatment, rates of heart failure and mortality are high. Prosthetic IE, urgent surgery and the development of heart failure were associated with an increased risk of death in patients with endocarditis complicated by fistulous tract formation. ACF formation in the course of IE is associated with higher rates of aortic annulus destruction and heart failure compared to non-ruptured abscess. Surgery and mortality rates for both complications were very high; however, despite the higher complications, ACF in the current era of high rates of surgical therapy was not an independent risk factor for mortality.Periannular abscess formation occurs frequently in aortic valve IE, is associated with staphylococcal etiology, and has a high morbidity and mortality. In the current era of TEE imaging and high use of surgical treatment periannular abscess formation in aortic valve IE is not an independent risk factor for mortality. Finally, S. aureus infection constitutes an independent prognostic factor for mortality in patients who develop an abscess.

L'objectiu d'aquesta tesi doctoral ha estat el d'estudiar el comportament in vivo de les cèl·lules mare mesenquimàtiques derivades de teixit adipós (hAMSC), implantades en animals vius durant períodes extensos de temps, per a determinar la seva funcionalitat com a cèl·lules vehicle per a la teràpia gènica en tumors i per a la reparació de teixits.Per a dur a terme aquest objectiu es van marcar permanentment les cèl·lules hAMSC amb un vector lentivíric que contenia dos gens traçadors. Per una banda contenia el gen de la proteïna verda fluorescent (GFP) que ens va permetre la selecció de les cèl·lules marcades mitjançant la separació de cèl·lules activada per fluorescència, i per altra, el gen de la luciferasa de Photinus Pyralis (PLuc) que ens va permetre el seguiment no invasiu in vivo mitjançant la bioluminescència no invasiva (BLI). Aquestes cèl·lules, marcades i seleccionades, es van injectar en ratolins immunodeprimits on es van mantenir durant 8 mesos. Durant aquest període de temps, es va observar que aquestes cèl·lules es mantenien estables, que no formaven tumors i que no presentaven desequilibris cromosòmics greus.Posteriorment vam observar que les cèl·lules hAMSC també podien viure en tumors de pròstata (PC-3), inoculats en els músculs dels ratolins immunodeprimits, durant llargs períodes de temps i mantenir-se de manera estable. La detecció simultània de les cèl·lules tumorals i de les hAMSC va ser possible gràcies al marcatge de les cèl·lules amb diferents luciferases, la PLuc i la luciferasa de Renilla reniformis (RLuc). D'aquí es va concloure que aquestes cèl·lules eren vehicles segurs per a la teràpia cel·lular.Per portar a terme una teràpia gènica citotòxica en tumors, les cèl·lules hAMSC es van marcar amb un gen suïcida (timidina quinasa), de manera que gràcies a la mort d'aquestes cèl·lules suïcides quan s'administrava la prodroga (Ganciclovir) es produïa un efecte adjacent sobre les cèl·lules veïnes tumorals, fet que provocava la reducció dels tumors fins a un 98,5%. Amb la visualització dels dos tipus cel·lulars va ser possible determinar la dosi necessària de cèl·lules suïcides per obtenir un efecte adjacent major. A més, també es va poder quantificar la modulació del creixement que produïen les cèl·lules hAMSC en diferents tumors injectats de manera ortotòpica.Paral·lelament, el procediment de la BLI també ens va permetre determinar canvis en l'expressió d'un gen, el col·lagen 2 (COL2A1), el qual té un paper clau durant la condrogènesi: Les cèl·lules hAMSC es van transduir permanentment amb el gen de la PLuc, dirigit a partir del promotor específic del COL2A1, i es va observar una inducció de l'expressió de l'aquesta luciferasa, acompanyada també d'un canvifenotípic característic dels condròcits, quan es diferenciaven in vitro al llinatge condrogènic. Per tal de poder fer un seguiment in vivo, no invasiu, aquestes cèl·lules marcades es van transduir també amb la luciferasa RLuc, expressada constitutivament, per tal que fos l'indicador de la proliferació d'aquestes cèl·lules. Les cèl·lules hAMSC doblement marcades i sembrades en matrius d'os desmineralitzat (DBM) implantades subcutàniament en ratolins immunodeprimits van demostrar diferents patrons de diferenciació condrogència d'acord amb els resultats de les anàlisis histològiques. Aquest model, doncs facilitaria el desenvolupament de combinacions entre cèl·lules progenitores i esquelets per a la reparació de teixits. / The aim of this thesis was to study the behaviour of the human mesenchymal stromal cells derived from adipose tissue (hAMSCs) implanted in animals during prolonged time to determine their functionality as vehicles for genetic therapy in tumours and for tissue regeneration.For this purpose the hAMSCs were labelled by a permanent transduction with lentiviral vectors for the expression of two reporter gens. The green fluorescent protein (GFP) gene which proved to be useful for the enrichment of labelled cells, histological analysis and recovery of cells from tissue implants and the Photinus pyralis luciferase (PLuc) gene which allowed us the long term monitoring with the non-invasive bioluminescence imaging (BLI).The labelled and selected hAMSCs were injected in immunosupressed mice and maintained during 8 months. During this period, cells maintained a steady state and no detectable chromosomal abnormalities nor tumours formed during the 8 months of residence in the host's tissues.We also observed that hAMSCs could live long periods when implanted within PC-3 tumours, inoculated in the thighs of immunosupressed mice. The use of two luminescent reporters, allowed the simultaneous and independently monitoring in real time of two different cells populations implanted in the same anatomical site of the animal. Thus, from these observations we conclude that the hAMSCs could be safe vehicles for cell therapy.In order to perform a citotoxic gene therapy in PC-3 tumours, hAMSCs were labelled with a suicide gene (thymidine kinase). The addition of the prodrug (Gangiclovir) produced the death of these cells and killing of the neighbouring tumour cells (Bystander effect). This bystander effect produced a reduction of the tumours treated with suicide cells of 98.5% comparing with the control ones. The use of BLI and the dual labelling allowed us to optimize the ratio of the suicide vehicles to tumour cells to obtain a major bystander effect. Furthermore it was possible to quantify the tumour growth modulation produced by the injection of hAMSCs within different types of tumour cells.BLI procedures allowed us to analyze changes in gene expression and monitor cell differentiation in a live animal model of cartilage and bone formation.

La necesidad de refuerzo estructural en una infraestructura existente puede venir motivada por la aparición de nuevos condicionantes de uso o por la degradación de los materiales. Desde finales de los años sesenta, la técnica del refuerzo mediante la adhesión de platabandas metálicas se ha llevado a la práctica como alternativa a otros métodos de refuerzo tradicionales. Sin embargo, las platabandas metálicas presentan algunas desventajas, como son su peso y su posible corrosión por agentes atmosféricos, que pueden solventarse sustituyéndolas por laminados de polímeros reforzados con fibras (FRP). Estos materiales poseen relaciones resistencia/peso y rigidez/peso mayores que el acero, facilitando su colocación, reduciendo costes y plazos de ejecución.En numerosos estudios empíricos se observa como la aplicación de laminados encolados puede resultar en una rotura frágil que conduce al desprendimiento prematuro del refuerzo antes de alcanzar la carga última.El principal objetivo de este trabajo es el desarrollo de un método simple y efectivo para dimensionar y comprobar el refuerzo de estructuras existentes con laminados adheridos de tal forma que se eviten los modos prematuros de rotura que conducen al desprendimiento del laminado. Se ha dedicado especial atención a la transferencia de tensiones de laminado a hormigón que resulta el punto clave del correcto comportamiento de este tipo de refuerzo.En el Capítulo 2, tras una revisión histórica de las líneas de investigación existentes, experimentales y teóricas, se ha evaluado mediante una base de datos experimental la fiabilidad de los modelos teóricos existentes para pronosticar y prevenir los modos de rotura prematuros antes mencionados. Esta base de datos experimental incluye resultados de la literatura existente y de una campaña experimental llevada a cabo por el autor en el Laboratorio de Tecnología de Estructuras de la Universidad Politécnica de Cataluña.Para resolver las deficiencias de los modelos teóricos existentes, en el Capítulo 3, se ha aplicado la teoría de la Mecánica de Fractura No Lineal a un caso de corte puro para modelizar el comportamiento de la interfase y sus roturas prematuras. Se han obtenido las distribuciones de tensiones en la interfase y en el laminado junto a la fuerza máxima transferida en función de tres parámetros (energía de fractura, máxima tensión tangencial y deslizamiento asociado a dicha tensión).La formulación de un caso de corte puro se ha extendido a un caso general de una viga bajo cargas transversales en el Capítulo 4. Se ha estudiado la evolución del desprendimiento del laminado en dos casos específicos: un elemento entre dos fisuras contiguas, y un elemento entre el extremo del laminado y la siguiente fisura. Se han obtenido las distribuciones de tensiones para las distintas fases del proceso. Cabe mencionar que la fuerza transferida entre dos fisuras alcanza su máximo valor cuando la tensión tangencial máxima llega a la fisura menos cargada. En este instante, ya se puede haber iniciado o no la formación de una macrofisura. El elemento entre el extremo del laminado y la siguiente fisura es similar al caso de corte puro.Las distribuciones de tensiones presentadas en el Capítulo 4 nos ayudan a comprender el comportamiento de un elemento reforzado con laminados adheridos en su cara traccionada, sin embargo, resultan complejas en la práctica. En el Capítulo 5 se describe un nuevo método de dimensionamiento y verificación basado en la obtención de una relación entre el máximo cortante antes de que se produzca el desprendimiento prematuro del refuerzo y el momento aplicado. Esta relación está asociada a la fuerza máxima transferida entre fisuras. A partir de la predicción del valor máximo de cortante, se verifica el desprendimiento del extremo del laminado evaluando la fuerza transferida entre dicho punto y la siguiente fisura. Se ha verificado la fiabilidad de esta propuesta mediante la base de datos de ensayos a flexión.Finalmente, en el Capítulo 6 se resumen las principales conclusiones del trabajo presentado en esta tesis y se sugieren futuras líneas de investigación. / The strengthening of aging infrastructures is in most cases required because of the necessity for increased levels of service loads or because of the degradation of structural materials. The technique of strengthening by externally bonding steel plates has been in practice since the late 1960's. However, steel plates present some disadvantages in terms of weight and corrosion that can be solved by replacing them with fiber reinforced polymer (FRP) laminates. FRP laminates provide benefits such as high strength-to-weight and stiffness-to-weight ratios, corrosion resistance as well as reduced installation costs due to their easy-handling.Existing experimental work has shown that the application of externally bonded laminates can result in a catastrophic brittle failure in the form of a premature debonding of the laminate before reaching the design load.The main aim of this research has been the development of a simple effective method to design and verify the strengthening of an existing structure with an externally bonded plate while preventing the premature peeling failure that causes the laminate to debond. Special attention has been drawn on to transfer of stresses from laminate to concrete through the interface, which is the main key in the correct performance of externally reinforced concrete structures.After a historical overview of the existing experimental and theoretical lines of research, the suitability of using existing theoretical models to forecast and prevent peeling failures is evaluated in Chapter 2 by means of an experimental bending test database. This database includes results from the existing literature and results from an experimental program conducted by the author at the Structural Technology Laboratory of the Technical University of Catalonia.To solve the weaknesses of the existing theoretical models, in Chapter 3, Non-Linear Fracture Mechanics theory is applied in a pure shear case to model the interface behavior and its premature failures. The stress distributions, together with the maximum transferred force are obtained as a function of three model parameters (the fracture energy, the maximum shear stress and the sliding associated to this stress).The formulae of a pure shear specimen are then extended to a general case of a beam under transverse loads in Chapter 4. For this purpose, the evolution of the debonding process is studied for two specific cases: a beam element between two cracks, and a beam element between the laminate end and the nearest crack. The stress distributions are obtained for the different stages observed in the debonding process. A specific highlight observed was that the transferred force between cracks is at maximum when the maximum shear stress reaches the less-loaded crack. In this instance, a macrocrack may or may not have already initiated. Another point observed is related to the beam element between the laminate end and the nearest crack, which is similar to the pure shear specimen.The stress distributions derived in Chapter 4 allow us to understand the behavior of an externally reinforced element, but are awkward for design purposes. Chapter 5 describes both a new design and verification method based on a maximum shear force-bending moment relationship associated to the theoretical maximum transferred force between two consecutive cracks before peeling occurs. After calculating the predicted value for the maximum shear force from the peeling relationship, the developed method verifies the debonding at the laminate end by checking the transferred force between the laminate end and the first crack in the laminate. The reliability of this proposal is verified by means of the assembled bending test database.Finally, the main conclusions drawn from the work presented in this dissertation are summarized in Chapter 6. Future work and research lines are suggested as well.

Per aprofundir en les causes genètiques de l’anèmia de Fanconi (FA) i la susceptibilitat al càncer de mama (BrCa), així com en els mecanismes moleculars de reparació del dany al DNA per part de la via de senyalització FA/BrCa, s’ha dut a terme un cribatge massiu d’interaccions proteïna-proteïna per 34 components involucrats en aquesta via. Aquest estudi ha identificat 25 noves interaccions d’alta fiabilitat, la majoria de les quals estan involucrades en la regulació del cicle cel•lular o la resposta al dany al DNA. Algunes d’aquestes interaccions han estat validades mitjançant estudis de co-immunoprecipitació endògena i sobreexpressió en cèl•lules de mamífer. En aquesta tesi doctoral hem caracteritzat la nova interacció entre FANCN/PALB2 ¡ MORF4L1/MRG15. S’han realitzat estudis bioquímics i funcionals amb la finalitat de caracteritzar-la tan molecularment com funcionalment en cèl•lules d’humans, de ratolí i Caenorhabditis elegans. Els resultats obtinguts ens permeten dibuixar un possible mòdul funcional entre BRCA2, PALB2, RAD51 i RPA1 que suggereixen una implicació de MRG15 en la reparació dels trencaments de doble cadena (DSB) en el DNA. Els nostres resultats no mostren alteracions patogèniques de MORF4L1/MRG15 en els pacients FA amb mutació desconeguda. Pel que fa a l’estudi de dos variants genètiques comunes en el locus MORF4L1, tampoc s’observa una associació significativa amb el risc a càncer de mama entre els portadors de mutació BRCA1 i BRCA2; tot i que s’observa una tendència entre els portadors de mutacions BRCA2. És per aquest motiu, que serà necessari un anàlisi amb sèries de portadors més grans. / Towards a full model of the molecular network altered in Fanconi anemia and breast cancer Proteins encoded by Fanconi anemia (FA) and/or breast cancer (BrCa) susceptibility genes cooperate in a common DNA damage repair signaling pathway. There are fiveteen FA complementation groups (FANCs) that encode for proteins of this pathway and three of these genes overlap between FA and BrCa. With the objective to gain deeper insight into this pathway and its influence on cancer risk, we search for novel components through protein physical interaction screens. Protein physical interactions were screened using the yeast two-hybrid system (Y2H). Novel interactions were validated through co-immunoprecipitation and co-affinity purification assays. A previously identified co-purifying protein with PALB2 was indentified MRG15 (MORF4L4 gene). Biochemical and functional assays were performed to characterize the molecular interaction in human, mouse and Caenorhabditis elegans. Results obtanined draw molecular and functional relationships with BRCA2, RAD51 and RPA that suggest a role for MRG15 in the repair of DNA double-strand breaks. Mrg15 deficient murine embryonic fibroblast showed intermediate sensitivity to γ-radiation relative to controls and impaired Rad51 foci formation. No alterations or mutations were identified for MORF4L1 in unclassified FA patients and BrCa familial cases. However, a potential modifier effect for a common genetic variation in MORF4L1 can not be ruled out among BRCA2 mutation carriers.

OBJETIVO El objetivo nuestro proyecto de investigación es demostrar si la presencia de plasma rico en plaquetas (PRP) autólogo, que aporta varios factores de crecimiento en proporciones fisiológicas, en la interfase injerto tendinoso-hueso modifica el proceso de reparación de los tejidos locales en nuestro modelo experimental. MATERIAL Y MÉTODO Diseñamos un estudio de tipo experimental, longitudinal y prospectivo. Diez conejos albinos de Nueva Zelanda son intervenidos en sus 2 extremidades traseras, en una se realiza la técnica Experimental aplicando PRP y la otra sirve de control, sin aplicar PRP . Una vez intervenidos, los animales son divididos en 2 grupos de 5 de forma aleatoria. Un grupo es sacrificado a la 2ª semana y el otro a la 4ª semana postintervención. El área quirúrgica fue estudiada macroscópica, radiográfica, histológica e inmunohistoquímicamente. RESULTADOS El estudio macroscópico y radiográfico de las piezas muestra la presencia de un área de reacción ósea de mayor tamaño en la zona de entrada del tendón en el interior del túnel óseo en el grupo Experimental sacrificado a la 4ª sem. respecto al resto de grupos. Microscópicamente, en ningún corte histológico, tanto de los grupos Control como Experimental, se observa la línea de separación basófila, denominada tidemark190 entre el fibrocartílago mineralizado y el no mineralizado. Si se evidenció la aparición de una mayor cantidad de los elementos tisulares fibrosos, cartilaginosos y osteoides, y un mayor grado de ordenación celular en el fibrocartílago y sustancia osteoide en los grupos Experimentales respecto a sus correspondientes grupos Control. Además se observa la aparición de zonas de anclaje hueso-tendón en dos extremidades del grupo Experimental sacrificado a la 4ª sem., no encontradas en ningún caso Control. En el estudio inmunohistoquímico no apreciamos diferencias en el patrón de distribución del colágeno tipo II entre los distintos grupos, aunque si existe una mayor área de tinción de colágeno tipo II en los grupos Experimentales respecto a sus correspondientes grupos Control, ya que la cantidad de tejido fibrocartilaginoso, en sus variadas formas de presentación, también es mayor en los grupos que recibieron PRP. CONCLUSIONES El análisis de los resultados concluye que macroscópica, radiográfica y microscópicamente, este estudio demuestra que la administración de PRP como fuente de FC afecta al proceso de reparación del autoinjerto tendinoso dentro de un túnel óseo en nuestro modelo experimental. El PRP aceleró la curación, anticipando en el tiempo la aparición de elementos celulares y tisulares propios de fases posteriores del proceso de cicatrización, y además incrementó la cantidad éstos. / EFFECT OF PLATELET RICH PLASMA IN THE BIOLOGIC INCORPORATION OF A TENDON GRAFT IN A BONE TUNNEL Objective: To study the effect of the platelet rich plasma (PRP) in the biological process of tendon healing inside a bone tunnel Material y Methods: We designed an experimental, longitudinal and prospective research study. Ten animals were operated on their back legs (one as Experimental group and the other as Control group). In the Experimental group the tendon of the internal gastrocnemius muscle was cut, infiltrated with PRP, placed in a tibial bone tunnel filled with PRP, and finally, fixed by a bioabsorbable screw. The same procedure was practiced in the Control group without the use of PRP. Five rabbits were sacrificed on the second week and five on the fourth week after surgery. The legs were evaluated macroscopic, radiographic, histologic and immunohistochemically. Results: The macroscopic and radiographic study of the pieces shows the presence of a larger bone reaction area in the entrance of the tendon within the bone tunnel in the Experimental group sacrificed on the fourth week compared to other groups. Microscopically, the "tidemark" isn’t observed between mineralized and unmineralized fibrocartilage in any group . The Experimental group presents a statistically significant greater amount of chondroid tissue, osteoid tissue and trabecular bone, both the second and fourth week. We observe continuity zones between tendinous fibers and bone in some cases of the Experimental group on the fourth week . Immunohistochemically, no appreciable differences in the distribution pattern of type II collagen between the groups could be seen, although there is a greater area of staining in the Experimental group compared to their corresponding Control group Conclusion: The analysis of results and assessment of the comparison established between the research groups concludes that macroscopic, radiographic and microscopically, this study demonstrates that administration of PRP affects the repair process of tendon autograft in a bone tunnel in our experimental model. The PRP accelerated the healing time anticipating the emergence of cellular and tissue elements characteristic of later stages of the healing process, and also increased the amount of them.

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.