La isquemia miocárdica transmural, producida por oclusión coronaria aguda, genera unos cambios en la actividad eléctrica del corazón, como consecuencia de las alteraciones metabólicas que suceden en los miocardiocitos por la falta de flujo coronario. Estos cambios se manifiestan en el electrocardiograma (ECG) como elevación del segmento ST en las derivaciones enfrentadas al área isquémica, lo que permite realizar una aproximación de la localización de la oclusión arterial coronaria. Adicionalmente puede producirse descenso del segmento ST en las derivaciones alejadas del área isquémica, lo que se conoce como cambios recíprocos. El mecanismo electrofisiológico y las implicaciones clínicas de dichos cambios recíprocos no son bien conocidos. Esta tesis consta de tres trabajos en los que se realiza un análisis traslacional de las alteraciones recíprocas del ECG en el infarto agudo de miocardio producido por oclusión arterial coronaria. La parte experimental se desarrolla en un modelo porcino de isquemia miocárdica. La parte clínica analiza un grupo de pacientes con infarto agudo de miocardio sometidos a angioplastia primaria. Los resultados de estos trabajos permiten realizar una caracterización electrofisiológica de los cambios recíprocos del segmento ST, al observarse éstos en ausencia de isquemia subendocárdica añadida a distancia, explicándose su presencia por las características de los sistemas de registro del ECG. Asimismo, la integración de los cambios recíprocos junto con las alteraciones directas del segmento ST permite localizar de una manera más precisa la oclusión arterial coronaria, pudiendo validarse los patrones del ECG también en presencia de enfermedad arterial coronaria multivaso. / Transmural myocardial ischemia induced by acute coronary artery occlusion induces electric and metabolic changes in myocardial cells caused by the interruption of coronary blood flow. These changes are recorded in the conventional electrocardiogram (ECG) as ST segment elevation in leads directly related to the ischemic region, and they allow to predict the location of the coronary artery occlusion. In addition, reciprocal ST segment depression could be present in ECG leads overlying distant non ischemic areas. The electrophysiologic mechanism and clinical implications of these reciprocal changes are not well known. This thesis consists of three translational studies which analyze the reciprocal ECG changes in the onset of an acute myocardial infarction due to a coronary artery occlusion. The experimental studies are developed in a porcine model of myocardial ischemia. The clinical study included patients with an acute myocardial infarction submitted to primary coronary reperfusion. Results from these studies allow to get insight into the electrophysiologic characterization of reciprocal ST segment changes, which are not caused by added subendocardial ischemia at a distance, but related to the ECG lead system design. Moreover, the combined analyses of direct and reciprocal ST segment changes predicts more accurately the location of the coronary artery occlusion, being the ECG patterns also valid in patients with multivessel coronary artery disease.

Tesi realitzada a l'Institut Català de Ciències Cardiovasculars (ICCC-CSIC) / Las enfermedades cardiovasculares son la primera causa de muerte en todo el mundo y representan uno de los desafíos primordiales en la investigación biomédica. La aterosclerosis es causante de la mayoría de las enfermedades cardiovasculares. Un factor clave en la evolución de la aterosclerosis subclínica hacia un evento isquémico es la vulnerabilidad de la placa aterosclerótica. No se conocen las causas que producen la rotura de alguna de las placas existentes en el árbol arterial mientras que otras se mantienen estables. Se han observado placas coronarias humanas, asociadas a síndromes coronarios agudos, que presentan una mayor acumulación de neovasos. De hecho, se ha descrito que la angiogénesis dentro de las placas ateroscleróticas puede contribuir a la expansión de la íntima, a la transformación pro-trombótica de las células residentes y a crear un fenotipo de placa hemorrágica inestable. Se han localizado células inflamatorias, especialmente monocitos y macrófagos, en áreas de la placa activamente angiogénicas, así como CEs microvasculares (CEm) dentro del núcleo de una placa aterosclerótica coronaria que expresan altos niveles de FT. El FT es una glicoproteína de membrana, considerado el principal responsable de la cascada de coagulación, que contribuye activamente en la formación de neovasos. Nuestra hipótesis de trabajo es que el FT juega un papel clave en la angiogénesis intraplaca. Creemos que la modulación del FT en las CEs podría regular la capacidad angiogénica de éstas, estimular el reclutamiento de pericitos e inducir la formación de vasos maduros, evitando así las continuas hemorragias, favoreciendo la estabilidad de la placa y disminuyendo los episodios trombóticos. El FT conduce a la formación de vasos sanguíneos por medio de una cascada de señalización. Los resultados obtenidos en esta tesis proponen dos vías de señalización desencadenadas a partir de la expresión de FT en las CEm. Por un lado, FT-Akt-ETS1, que estimulan la formación de neovasos; y por otro, el FT-PAR2-SMAD3 que permite que los vasos sean estables. Además, ambas vías estimulan la expresión de CCL2, una proteína que se secreta al medio e induce el reclutamiento de pericitos y células musculares lisas. La inflamación es uno de los factores más influyentes en la placa aterosclerótica, monocitos y macrófagos ejercen un papel protagonista. Los resultados obtenidos en esta tesis determinan que los monocitos ejercen una función esencial en la angiogénesis, ya que estimulan a las CEm a que expresen FT y formen nuevos vasos por medio de la secreción de la proteína Wnt5a y la activación de una vía de señalización de Wnt no canónica. Además, estos monocitos en estrecho contacto con las CEs van diferenciándose en respuesta a los estímulos angiogénicos. El FT endotelial constituye un estímulo para los monocitos, que responden alterando su fenotipo y expresando marcadores típicamente endoteliales. Este cambio fenotípico de los monocitos sugiere una participación activa en la formación y estabilización de neovasos. De esta manera, los monocitos estimulan a las CEs a expresar FT y formar neovasos. Esta expresión de FT endotelial estimula a los monocitos a expandir la población CD16+ y a expresar características endoteliales. De esta manera se genera un ciclo de retroalimentación positiva donde ambos tipos celulares trabajan para la formación y estabilización de los nuevos vasos formados, con el factor tisular como jugador principal. / Cardiovascular disease is the main cause of death worldwide and it is usually the clinical manifestation of underlying atherosclerosis. Our understanding of atherosclerosis has advanced considerably; however, the factors that contribute to its progression and complication are largely unknown. A key factor in the evolution of subclinical atherosclerosis to an ischemic event is the increased vulnerability of atheromatous plaques. Atherosclerosis is characterized by inflammation and neovascular growth that precipitate plaque rupture and subsequent thrombosis. In fact, inflammation in the vessel wall is now considered to play an essential role in the initiation, progression and final steps of atherosclerosis, namely plaque destabilization and eventually plaque rupture. Increasing evidence shows that high neovessel density in atherosclerotic-plaques is associated with hemorrhagic leaky vessels, unstable plaques and high rate of thrombotic episodes. However the mechanisms responsible for neovessel formation are not understood. It has been described that microvascular endothelial cells (mECs), located in the nuclei of coronary atherosclerosis plaque, express high levels of tissue factor (TF). TF is a transmembrane glycoprotein, considered the main trigger of the coagulation cascade. TF expression has been closely linked to angiogenesis and malignancy. Indeed TF is able to initiate cellular signaling mechanisms leading to alteration in patterns of gene expression. In this study, we hypothesized that TF plays a key role in the angiogenic processes intraplaque. TF upregulates the angiogenic activity of mECs and improves microvessel stabilization. TF signaling may induce the formation of mature new vessels that may prevent continuous hemorrhages and improve plaque stability. TF drives the formation of new capillaries through a signaling cascade. We elucidated two signaling pathways triggered by TF expression in mECs. First, TF through the activation of AKT1 and ERK1/2 induce the activation of ETS1, a transcription factor that promote CCL2 expression. Second, TF forms a complex with factor VII, activates PAR2 and, consequently, the transcription factor SMAD3. SMAD3 presents synergisms with ETS1, and also activates expression of CCL2. CCL2 recruits SMC and pericytes to promote vascular stability. Inflammation is a crucial factor in atherosclerosis plaque formation. We demonstrated that monocytes develop an essential role during angiogenesis, since they stimulate mECs to express TF and to form new vessels through Wnt5a secretion. Wnt5a binds to FZD5 receptors in endothelial membrane and triggers intracellular calcium release and NF-.B activation, through a non-canonical pathway. In addition, monocytes have a tight collaboration with ECs and they response to angiogenic stimuli. Moreover, we have observed that monocytes respond to endothelial TF, developing endothelial properties. Thus, there is a positive feedback cycle generation between monocytes and ECs that promotes the formation and stabilization of new vessels.

En pacients amb Malaltia Pulmonar Obstructiva Crònica (MPOC) la disfunció muscular, tant a nivell dels músculs perifèrics com respiratoris, ha estat estudiada per múltiples grups d’investigació, però les alteracions musculars en els trastorns respiratoris durant el son (Síndrome d’Apnees i Hipopnees del Son -SAHS- i Overlap Syndrome respiratori -OS-) són poc conegudes. Aquesta tesi estudia els canvis inflamatoris i de l’estructura muscular que es produeixen en un dels principals músculs respiratoris en humans, el múscul intercostal extern. Amb aquesta finalitat es descriuen les troballes basals a nivell local en el múscul esmentat, en 43 individus distribuïts en cinc grups diferents als quals s’els hi va practicar una biòpsia muscular intercostal: subjectes sans, obesos sense comorbilitat i pacients amb MPOC, SAHS i OS. Així mateix, s’ha avaluat la resposta inflamatòria i els canvis fenotípics a nivell de l’intercostal extern després de sis mesos de tractament amb Pressió Positiva Contínua a la Via Aèria (CPAP) en els malalts amb SAHS i OS. Una de les principals troballes ha estat la presència de cèl.lules inflamatòries (leucòcits en general i macròfags) a nivell de l’intercostal extern de tots els grups d’individus, essent més nombroses en els pacients afectes de MPOC, SAHS i OS. A més, s’ha evidenciat un component inflamatori subcel.lular en els grups de subjectes amb les tres malalties estudiades. Aquest últim ha estat objectivat estudiant l’expressió gènica, mitjançant la tècnica de la Reacció en Cadena de la Polimerasa amb transcripció inversa en temps real (RCP-RT), a nivell del múscul intercostal de les principals citocines amb propietats pro i antiinflamatòries i els seus receptors, concretament IL-1, IL-6, TNF alfa, receptors de TNF i IL-10. La CPAP sembla tenir un efecte antiinflamatori en els pacients amb trastorns respiratoris durant el son, tot i que l’efecte sobre els mediadors de la inflamació és més pronunciat en els pacients amb SAHS que als OS. Respecte a l’estructura muscular s’han confirmat les dades ja descrites en estudis previs del nostre grup i que mostren un predomini de fibres musculars de tipus I, més resistents a la fatiga, de contracció lenta i amb un metabolisme predominantment aeròbic, en els pacients amb les tres malalties esmentades en situació basal. El tractament amb CPAP sembla revertir aquest predomini de fibres de tipus I al múscul intercostal, amb un major protagonisme de les fibres de tipus II, de contracció ràpida, i capaces de desenvolupar una major força muscular. / En los pacientes con Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) la disfunción muscular ha sido estudiada por múltiples grupos de investigación, tanto a nivel de los músculos periféricos como respiratorios, pero las alteraciones musculares en los trastornos respiratorios durante el sueño (Síndrome de las Apneas e Hipopneas del Sueño -SAHS- i Overlap Syndrome respiratorio -OS-) son poco conocidas. En la presente tesis doctoral se han estudiado los cambios inflamatorios y de la estructura muscular que se producen en uno de los principales músculos respiratorios en humanos, el músculo intercostal externo. Con esta finalidad se describen los hallazgos basales a nivel local, en el mencionado músculo, de 43 individuos distribuidos en cinco grupos diferentes a los que se les practicó una biopsia muscular intercostal: sujetos sanos, obesos sin comorbilidad y pacientes con EPOC, SAHS y OS. Asimismo, se ha evaluado la respuesta inflamatoria y los cambios fenotípicos a nivel del intercostal externo después de seis meses de tratamiento con Presión Positiva Continua en la Vía Aérea (CPAP) en los enfermos con SAHS y OS. Los principales hallazgos han sido la presencia de células inflamatorias (leucocitos en general y macrófagos) a nivel del intercostal externo de todos los individuos estudiados, y el hecho de que existe un mayor número de dichas células en los pacientes afectos de EPOC, SAHS y OS. Además, se ha evidenciado un componente inflamatorio subcelular en los grupos de sujetos pertenecientes a las tres enfermedades estudiadas. Este último se ha objetivado estudiando la expresión génica mediante la técnica de la Reacción en Cadena de la Polimerasa con transcripción inversa en tiempo real (RCP-RT), a nivel del músculo intercostal, de las principales citocinas con propiedades pro y antiinflamatorias y algunos de sus receptores. Más concretamente se han estudiado la IL-1, IL-6, TNF alfa y los receptors de TNF dentro del primer grupo, y la IL-10 como molécula antiinflamatoria. La CPAP parece tener un efecto antiinflamatorio en los pacientes con trastornos respiratorios durante el sueño, aunque el efecto sobre los mediadores de la inflamación es más pronunciado en los pacientes con SAHS que en los OS. Respecto a la estructura muscular, se han confirmado los datos ya descritos en estudios previos por nuestro grupo de investigación, mostrando un predominio de fibras musculares de tipo I, más resistentes a la fatiga, de contracción lenta y de metabolismo predominantemente aerobio, en los pacientes con las tres enfermedades ya comentadas en situación basal. El tratamiento con CPAP parece revertir el predominio de las fibras de tipo I a nivel del intercostal, con un mayor protagonismo de las fibras de tipo II, de contracción rápida, y capaces de desarrollar una mayor fuerza muscular. / Muscle dysfunction, both in peripheral and respiratory muscles, in Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) patients is well known and has been studied by different groups of investigation, but little information has been provided about muscle disturbances in pacients with sleep disordered breathing (Obstructive Sleep Apnea Syndrome -OSAS- and Overlap Syndrome -OS-). In this work we have studied the inflammatory and structural changes observed in one of the most important respiratory muscles in humans, the external intercostal muscle. For this purpose local baseline findings are described in this muscle in 43 subjects that were included in five groups, who underwent a intercostal muscle biopsy: healthy individuals, obese people without comorbidity, and patients with COPD, OSAS and OS. The inflammatory response and phenotypic changes in the intercostal muscle after six months of treatment with Continuous Positive Airway Pressure (CPAP) were also studied in both groups, patients with OSAS and OS. One of the main findings of this doctoral thesis is the presence of inflammatory cells (leukocytes and macrophages) in the muscle tissue of the external intercostal of all individuals included in the study. Patients with COPD, OSAS and OS have more inflammatory cells in their muscles. Moreover, a subcellular inflammatory response was observed in patients with these three diseases. The gene expression of inflammatory mediators in the intercostal muscles was analyzed using the real time Polymerase Chain Reaction technique (RT-PCR). Local proinflammatory (IL-1, IL-6, TNF alpha) and antiinflammatory (IL-10) cytokines were studied. CPAP treatment seems to have an antiinflammatory effect in patients with sleep disordered breathing, but the impact on the inflammatory mediators is more evident in OSAS subjects. Previous data reported by our investigation group showing a predominance of type I muscle fibers in the external intercostal muscle of patients with COPD, OSAS and OS, before treatment, were confirmed. These muscular type I cells are more resistant to fatigue and are a slow contraction fibers with an aerobic metabolism. CPAP therapy seems to reverse the predominance of type I fibers in the intercostal muscle of these patients. So that, the percentage of type II fibers increases after CPAP treatment, and these are fast contraction fibers that are able to develop a stronger work.

INTRODUCCIÓN:La etiopatogenia de la arteritis temporal (AT) es poco conocida. Estudios epidemiológicos sugieren una perdisposición genética a padecer la enfermedad. Por otro lado, la excelente respuesta clínica al tratamiento con corticosteroides y la frecuente demostración en estos pacientes de anomalías inmunológicas inespecíficas como complejos inmunes circulantes y disminución de linfocitos CD8, entre otras, sugieren la participación de fenómenos de autoinmunidad en su patogenia. En diversas enfermedades autoinmunes, la predisposición genética se relaciona con el Sistema Mayor de Histocompatibilidad o sistema HLA, conjunto de genes cuyos productos participan en la regulación de la respuesta inmune. Estudios recientes sugieren, efectivamente, una elevada prevalencia del antígeno HLA-DR4 en estos pacientes. En este contexto, hemos diseñado un ESTUDIO INMUNOGENÉTICO de cara a profundizar en 1as relaciones de la AT con el SMH y un ESTUDIO INMUMOHISTOQUÍMICO de cara a esclarecer los mecanismos efectores a través de los cuales los fenómenos de autoinmunidad desarrollan la lesión vascular. 1. ESTUDIO INMUNOGENÉTICO1.1. OBJETIVOS. 1.- Determinar la prevalencia de los antígenos de clase I (A, B, C) y de clase II (DE y DQ) del SMH en un grupo de pacientes con AT. 2.- Valorar si alguna de las manifestaciones clínicas de la enfermedad se halla especialmente relacionada con el SMH. 3.- Determinar si la presencia de determinado/s antígeno/s confiere mayor severidad a la enfermedad. 1.2. PACIENTES Y MÉTODOS.- Pacientes. 85 enfermos (17 v. y 48 m.) con diagnóstico histológico de AT, 44 de los cuales sufrían además polimialgia reumática que en 10 casos condicionaba una severa incapacitación. - Grupo control: 200 donantes sanos.- Métodos: Se investigaron los antígenos reconocidos en el "Workshop" de 1984 mediante microlinfocitotoxicidad sobre linfocitos T (antígenos de clase I) y sobre linfocitos B (antígenos de clase II).1.3. RESULTADOSSe observó un aumento significativo de DR4 en los pacientes con AT en relación con el grupo control (40% vs 20%, Pc<0,05). No obstante, la asociación fue más estrecha en los pacientes con PMR (58,8%, Pc<0,001). La frecuencia de DR4 en los pacientes con PMR fue superior a la obtenida en los pacientes sin PMR (18,3%) (P<0,005). DRA estuvo presente en el 88,8% de los pacientes con PMR incapacitante, significativamente más frecuente que en los pacientes con síntomas moderados (41,6%) (P<0,05).Se obtuvo también una disminución en la frecuencia de DR2 en los pacientes con PMR respecto a los sin PMR, pero las diferencias no fueron significativas. Aunque no se obervó un incremento significativo de DR3, la prevalencia de heterozigotos DR3-DR4 fue superior en los pacientes (12%) que en la población control (3.5%) (p<0.01). La frecuencia de DR3-DR4 fue todavía superior en los pacientes con PMR (17,8%). En los pacientes sin PMR, la prevalencia de DR3-DR4 (16,5%) fue similar a la encontrada en la población control (3,5%).1.4. DISCUSION.Nuestros resultados confirmaron en nuestro país la asociación previamente descrita en otros países entre el antígeno DR4 Y la AT. El hallazgo más relevante de nuestro estudio es la constatación de que el antígeno DR4 se asocia principalmente a la existencia de PMR. Este hecho contribuye a clarificar las controvertidas relaciones entre AT y PMR entre los pacientes con AT, únicamente aquellos genéticamente predispuestos desarrollarán PMR. La similitud inmunogenética entre la PMR y la artritis reumatoide, asociada al antígeno DR4 con unas características parecidas, clarifica también las relaciones clínicas y evolutivas entre ambos procesos. 2.- ESTUDIO INMUNOHISTOQUÍMICO2.1. OBJETIVOS. 1.- Caracterizar el fenotipo del infiltrado inflamatorio de la AT y establecer su relación con la cronología de la enfermedad. 2.- Valorar la influencia del tratamiento sobre la distribución de las poblaciones celulares y sus antígenos de activación inmunológica.2.2. MATERIAL Y MÉTODOS.- Material. 24 fragmentos de arteria temporal pertenecientes a otros tantos pacientes con diagnóstico histológico AT. Diecisiete de ellas fueron obtenidos previamente o dentro de los 4 primeros días tras el inicio del tratamiento y los siete restantes se recogen en un intervalo entre 5 días y 18 meses tras el inicio del mismo.- Métodos. Se utilizaron las técnicas inmunohistoquímicas avidina-biotina-peroxidasa y fosfatasa alcalina-antifosfatasa alcalina con los siguientes anticuerpos monoclonales: CD3 (linfocitos T), CD4 (subpoblación T colaboradora), CD8 (subpoblación T supresora citotóxica), CD19 (linfocitos B), CD57 (células K), CD25 (receptor de la IL-2), EBH11 (macrófagos) y EDU-l (HLA-DR). Se utilizaron asimismo los antisueros polivalentes anti-lisozina (macrófagos) y anti B-100 (células interdigitantes).2.3. RESULTADOS.La presencia de células interdigitantes (IRC) S-100 positivas, se objetivó en 8 (41%) de las 22 biopsias estudiadas. La duración de los síntomas craneales antes de la biopsia fue inferior en los pacientes con IEC (x 1,5 meses) que en los pacientes sin IEC (x 3,8 meses) (p<0,05).En 10 de 22 casos (45%) los macrófagos fueron la población predominante. En 8 (41%) hubo una proporción similar de linfocitos T y macrófagos y en las 3 restantes (14%) predominaban los linfocitos T. Esta distribución no resultó influenciada por el tratamiento ni por el tiempo de evolución de la enfermedad antes de la biopsia. La positividad para el HLA-DR fue intensa y seguía una distribución similar a a la población de macrófagos. Los linfocitos B fueron escasos y las células K ausentes en todas las muestras. Entre los linfocitos T la subpoblaclón CD4 predominaba claramente sobre la CD8 en 18 (22%) de 22 muestras mientras que en las restantes 4 (16%) la proporción fue similar.No se encontró relación entre la distribución de las subpoblaciones T y el tiempo de evolución de la enfermedad o el tratamiento. La expresión del receptor de la IL-2 se observó en 15 de 23 casos (65%) y fue significativamente más frecuente (87'5%) en los pacientes biopsiados antes o dentro de los primeros cuatro días de tratamiento que en los pacientes biopsiados posteriormente (14%) (p<0,005).2.4. DISCUSIÓN.La presencia de células con función presentadora de antígenos (IRC) en las lesiones de AT, demostrada por primera vez en nuestro estudio, sugiere una inducción local de una respuesta inmune dirigida frente a antígenos presentes en la pared arterial. El hecho de que estas células se encuentren con mayor frecuencia en lesiones más recientes está de acuerdo con su papel en las fases iniciales de la respuesta inflamatoria. Nuestros datos sugieren, asimismo, que el daño vascular se halla mediado por los macrófagos DR positivos activados por los linfocitos CD4. La presencia no predominante de linfocitos CD9, así como la ausencia de células K no sugiere la participación de citotoxicidad celular directa o citotoxici dad celular anticuerpo-dependiente como mecanismos efectores. La Administración de corticosteroides no parece influir sobre la distribución de la celularidad. Sí, en cambio, induce importantes cambios funcionales como parece indicar la desaparición del receptor de la IL-2 a los cuatro días de tratamiento. / 1.- IMMUNOGENETIC STUDY.HLA class II antigens were determined in 65 patients with biopsy-proven temporal arteritis (TA). An increase in DR4 antigen frequency was found in the patients (40%) compared with that in 200 healthy controls (20%) (Pcorr < 0,05). DR4 was significantly more frequent in GCA patients with polymyalgia rheumatica (PMR) than in those without PMR (58, 8% versus 19, 3%) (P < 0,005). HLA-DR4 frequency in TA patients without PMR was similar to that in the control population (29%). Patients with severe, disabling PMR had DR4 more frequently (80%) than did those with moderate symptoms who required medical care because of cranial arteritis manifestations (41,6%) (P < 0,05). In TA patients, association withDR4 is mainly related to the manifestation of the disease as PMR. Clinical and immunogenetic similarities between PMR and other DR4 associated rheumatic disorders are discussed. Common immunopathogenic mechanisms leading to clinical overlap among then are suggested. 2.- PHENOTYPIC CHARACTERIZATION OF INFILTRATING CELLS OF TA LESIONS.Immunohistochemical studies on temporal artery biopsy specimens from 24 patients with biopsy-proven TA were performed. Interdigitating reticulus cells were observed in 41% of the patients. Disease duration was significantly shorter in these patients than in patients lacking IEC (mean 1,5 months versus 3,8 months). Infiltrating cells consisted predominantly of HLA-DR-expressing macrophages and T lymphocites, especially of the CDA subset. There were few B cells and no K cells. No relationship between cellular distribution and disease duration of treatment was found. Interleukin-2 receptor expression was observed in 87,5% of biopsy specimens obtained prior to or within the first four days of treatment with predininone, but in only 14% of specimens obtained later. The presence of interdigitating reticulus cells in patients with TA suggests an autoimmune reaction against an antigenic substance that resides in the arterial wall and is presented in situ. Arterial damage is probably mediated by DR expressing macrophages activated by CD4 + T lymphocytes. The non predominance of CD8 cells as well as the absence of K cells not suggests cellular cytotoxicity or antibody-dependent cellular cytotoxicity as effector mechanisms. Corticosteroids do not modify cellular distribution but induce important functional changes, as demonstrated by the disappearance of interleukin-2 receptor expression in patients treated for > 4 days.

Introducción. Las listas de espera de varices son un problema que afecta a la mayoría de los servicios de cirugía vascular. Existen diversos mecanismos para el abordaje de estas listas, entre ellos, las medidas de tipo organizativo encaminadas a mejorar la eficiencia mediante una gestión adecuada de éstas. Dentro de estas medidas, las técnicas de reingeniería de procesos son una herramienta a nuestro alcance que puede ayudarnos en la gestión apropiada de las listas de espera.Objetivo. Rediseñar el proceso variz para conseguir una reducción de la lista de espera de varices en un servicio de cirugía vascular.Materiales y métodos. La lista de espera pendiente de intervención por varices en nuestro hospital era de 305 pacientes. Para abordar esta larga lista de espera, se realizó un rediseño del proceso variz en tres fases: análisis del proceso variz y determinación de sus puntos críticos; implantación de estrategias para crear el nuevo proceso variz y evaluación del nuevo proceso variz en forma de eficacia (reducción de la lista de espera), eficiencia (tiempo medio de acceso a consultas, tiempo medio de acceso a cirugía y estancia media), efectividad (test de calidad de vida) y calidad técnica (complicaciones, reingresos y recidivas).Resultados. Eficacia: en un año, se realizaron un total de 335 intervenciones de varices en 323 pacientes con un índice de cumplimiento de quirófano del 95,7%; eficiencia: tiempo media acceso a consultas 35,7 días (r=20-65), tiempo medio acceso a cirugía 95,2 días (r=15-170), estancia media 1,7 días (r=0-11); efectividad: al año de seguimiento, hubo un aumento de 5 puntos en la calidad de vida global de los pacientes intervenidos; y calidad técnica: el total de complicaciones fue de nueve (2,6%). Hubo cinco reingresos (1,4%) y tres recidivas al año (0,9%). Conclusión. La aplicación de un programa de reingeniería nos ha permitido una reducción de nuestra lista de espera de varices de una manera efectiva.Palabras clave. Calidad de vida. Lista de espera. Rediseño. Reingeniería. Varices. / Introduction. Most vascular surgery services are affected by the problem of the length of the waiting lists for treatment of varicose veins. A number of approaches can be used to handle these lists, including organisational-type measures that are oriented towards enhancing efficiency by implementing a more suitable method of managing them. Process re-engineering techniques are one of these measures that can help us to establish a more adequate way of managing such waiting lists. Aim. To redesign the therapy process in order to reduce the waiting lists for treatment of varicose veins in a vascular surgery service. Materials and methods. The number of patients on the waiting list for surgery to correct varicose veins was 305. To deal with this waiting list, the process used in varicose vein therapy was redesigned in three phases: analysis of the varicose vein therapy process and determination of its critical points; implementation of strategies for the creation of the new varicose process and evaluation of the new process as regards its efficacy (reduction in the length of the waiting list), efficiency (average time of access to clinic, average time of access to surgery and mean stay), effectiveness (test for quality of life) and technical quality (complications, re-admissions and relapses).Results. Efficay: in one year a total of 335 operations were carried out to treat varicose veins in 323 patients, with a theatre compliance rate of 95.7%; efficiency: average time access to clinic 35.7 days (r=20-65), average time access to surgery 95.2 days (r=15-170), mean stay 1.7 days (r=0-11); effectiveness: at one year follow-up, the overall quality of life of the patients who had undergone surgery had increased by 5 points; and technical quality: in all there were nine complications (2.6%). There were five readmissions (1.4%) and three relapses at one year (0.9%). Conclusions. Applying a re-engineering programme enabled us to reduce our waiting lists for treatment of varicose veins in an effective manner. Key words. Quality of life. Redesign. Re-engineering. Varicose veins. Waiting list.

Els models computacionals del cor són una eina important que pot donar als investigadors biomèdics una font addicional d’informació per entendre el funcionament del miocardi. Els models numèrics poden ajudar a interpretar dades experimentals i proporcionar informació complementària sobre mecanismes cardíacs que no poden ser determinats amb precisió mitjançant dispositius clínics clàssics. En aquesta tesi, s’apliquen tècniques de computació a gran escala per construir una eina computacional capaç d’executar-se en paral•lel en milers de processadors, permetent simulacions d’alta fidelitat en malles fines. Per simular el bombeig del cor, s’utilitza un esquema d’acoblament explícit entre les equacions electrofisiològiques en tres dimensions i la formulació en mecànica de sòlids. Per trobar la solució numèrica, s’utilitza el mètode d’elements finits. A més, s’implementen tècniques en assimilació de dades per a l’estimació efectiva dels paràmetres electrofisiològics i mecànics rellevants que apareixen a les equacions, la qual cosa ´es un pas crucial cap a un model cardíac sensible a cada pacient. El codi computacional s’aplica per simular problemes físics reals. S’estudia la propagació electromecànica en una geometria de conill, on es prova la sensibilitat del model a les variacions d’entrada. En particular, l’eina de càlcul s’utilitza per avaluar la influència del camp de fibres cardíaques en la contracció del teixit. Per desenvolupar una simulació cardíaca útil per a fins clínics, el model requereix la integració i combinació de la mecànica computacional i les tècniques de processament d’imatge més recents. El model resultant pot ser la base d’estudis teòrics sobre mecanismes de patologies, oferint als investigadors i cardiòlegs pistes addicionals per comprendre el funcionament del cor. Pot ajudar a la planificació de cirurgia i modelització, com és la predicció dels efectes de compostos farmacològics en el ritme cardíac o l’estudi de l’efecte de medicaments. Aquest projecte només és possible en un equip multidisciplinar, on grups especialitzats uneixen les seves forces en les respectives disciplines: cardiòlegs, investigadors imatge, bioenginyers i científics de la computació. El present model computacional del cor és un pas més cap a la creació d’un laboratori cardíac virtual. / A cardiac computational model is a relevant tool that can give biomedical researchers an additional source of information to understand how the heart works. Numerical models can help to interpret experimental data and provide information about cardiac mechanisms that can not be determined accurately by classical clinical devices. In this thesis, High Performance Computing (HPC) techniques are used to build a cardiac computational tool, which is capable of running in parallel in thousands of processors, bioengineers and computational scientists. The present cardiac computational model is one further step towards the creation of a virtual lab, allowing high fidelity simulations on fine meshes. To simulate the pumping heart, an explicit coupling scheme between the three-dimensional electrophysiological equations and the solid mechanics formulation is used, solving the governing equations with finite element methods. Also, data assimilation techniques are implemented for the effective estimation of some relevant electrophysiological parameters, which is a crucial step towards the patient-sensitive cardiac model. The data assimilation techniques are assessed on synthetic data generated by the model. Finally, the computational code is applied to simulate real physical problems. The electromechanical propagation in a rabbit geometry is studied to test the sensitivity of the framework to input variations. Particularly, the computational tool is used to evaluate the influence of the fiber field in the contraction of the tissue. To develop a cardiac simulation useful for clinical purposes, the integrative model requires combining computational mechanics and image processing techniques via data assimilation methods. Coupled with the most advanced image processing analysis, the framework can be the base of theoretical studies into the mechanisms of cardiac pathologies. It can help surgery planning and cardiac modeling, such as the prediction of the impact of pharmacological compounds on the heart’s rhythm or to improve the knowledge of drug study, giving medical researchers additional hints to understand the heart. This realization is only possible in a multidisciplinary team, where specialized groups join forces in their respective disciplines: cardiologists, image researchers, bioengineers and computational scientists. The present cardiac computational model is one further step towards the creation of a virtual lab

Tesi realitzada a l'Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS) / INTRODUCTION: Intrauterine growth restriction (IUGR) due to placental insufficiency affects up to 7-10% of pregnancies and is a major cause of perinatal mortality and long term morbidity. IUGR results in low birth weight, which is associated with increased risk of cardiovascular mortality in adulthood, and is thought to be mediated by fetal cardiovascular programming. IUGR fetuses show signs of cardiac systolic and diastolic dysfunction from early stages, together with the appearance of biochemical signs of cell damage, changes in cardiac morphometry and function. These fetal changes persist permanently, resulting in vascular and cardiac remodelling. HYPOTHESIS: IUGR induces cardiac remodeling and dysfunction at organ, cellular and organelle level. OBJECTIVE: To characterize cardiac remodeling and function in IUGR, at organ, cellular and organelle level. METHODOLOGY: Cardiac remodeling due to IUGR has been evaluated in in two study groups: 1) human IUGR fetuses; 2) an experimental model of IUGR in New Zealand rabbit which has been previously validated. Several imaging techniques have been used to evaluate cardiac remodeling in IUGR: 1) X-ray synchrotron radiation to evaluate detailed cardiac anatomy; 2) transmission electron microscopy to study the intracellular organization of the cardiomyocyte; 3) multiphoton and second harmonic generation microscopy to evalaute the morphometry and ultrastructure of the sarcomere. Additionally, stuctural changes have been accompained with the evaluation of cardiac function with echocardiography and the evaluation of the gene expression profile. Cardiac remodeling has been evaluated in fetuses and the postnatal persistence of some of the changes has been assessed. RESULTS: At the organ level, fiber orientation is altered in IUGR fetal hearts and coronary vessels appear to be dilated. The intracellular organization of the cardiomyocyte of IUGR fetal hearts presents changes affecting the relationship between mitochondria and myofilaments. At the level of the sarcomere, which is the main contractile unit, sarcomere length results to be shorter in IUGR fetal hearts. The latest persists in postnatal life. Signs of cardiac remodeling of IUGR hearts are associated to a subclinical cardiac dysfunction and changes in the expression of groups of genes functionally related, involved in oxygen homeostasis, energy production and the M-band of the sarcomere. CONCLUSIONS: Signs of cardiac remodeling induced by IUGR are described in this Thesis, from the whole cardiac architecture, through the cardiomyocyte intracellular organization, to the ultrastructure of the sarcomere. Moreover, the structural changes are associated with cardiac dysfunction and gene expression alterations. Specifically, we demonstrate: 1) the detailed cardiac anatomy is different in IUGR fetal hearts, with changes in fiber orientation and coronary vessels dilation; 2) the arrangement of the intracellular organelles of the cardiomyoycte is altered in IUGR fetuses, affecting mitochondria and their interaction with myofilaments; 3) sarcomere length is shorter in IUGR fetuses, which could result in decreased contractility; 4) shorter sarcomere length persists in postnatal life, suggesting that IUGR-induced changes on sarcomere morphometry during fetal life could contribute to the increased risk of cardiovascular disease in adulthood; 5) the described changes of cardiac remodeling are associated with subclinical cardiac dysfunction in IUGR fetuses and changes in the expression of groups of genes involved in oxygen homeostasis, energy production and the sarcomere M¬band. / INTRODUCCIÓN: La restricción de crecimiento intrauterino (CIR) debido a insuficiencia placentaria afecta a un 7-10% de las gestaciones y constituye la mayor causa de mortalidad perinatal i morbilidad a largo plazo. El CIR resulta en bajo peso al nacer, lo que se relaciona con un incremento de la mortalidad por causas cardiovasculares en edad adulta, y se cree que está mediado por el concepto de “programación fetal” de la función cardiovascular. HIPÓTESIS: El CIR induce un remodelado cardiaco acompañado de disfunción cardiaca, a nivel del órgano, célula y orgánulo. OBJETIVOS: Caracterización del remodelado y función cardiaca en el CIR, a nivel de órgano, célula y orgánulo. METODOLOGÍA: Estudio del remodelado cardíaco en CIR en dos grupos de estudio: 1) fetos CIR humanos; 2) modelo animal de CIR previamente validado. Se han usado distintas técnicas avanzadas de imagen para estudiar el remodelado cardiaco en CIR: 1) micro-CT por rayos X generados por sincrotrón para el estudio de la arquitectura detallada del corazón; 2) microscopía electrónica de transmisión para la evaluación de la organización intracelular del cardiomiocito; 3) microscopia multifotón e imagen de segundo harmónico para el estudio de la morfometría del sarcómero. Se ha evaluado la función cardiaca mediante ecocardiografia y análisis bioinformático del perfil de expresión génica. RESULTADOS: A nivel de órgano, la orientación de las fibras se encuentra alterada en fetos CIR y los vasos coronarios dilatados. A nivel del cardiomicito, la organización intracelular presenta cambios afectando mayormente la relación entre mitocondrias y miofilamentos. La longitud del sarcómero, unidad contráctil fundamental, es inferior en corazones de fetos CIR. Esta última alteración persiste en vida postnatal. Los cambios estructurales de los corazones CIR se acompañan de signos de disfunción cardiaca subclínica y cambios en la expresión de grupos de genes funcionalmente relacionados, involucrados en la homeostasis del oxígeno, la producción de energía y la banda M del sarcómero. CONCLUSIONES: Los cambios descritos proporcionan evidencias de los mecanismos involucrados en el remodelado cardíaco asociado al CIR. Además, dichos cambios estructurales se asocian con una disfunción cardíaca y cambios a nivel de expresión génica.

Streptococcus sanguinis is a leading cause of infective endocarditis. Bacterial adhesion to platelets is likely important in the pathogenesis of infective endocarditis. Bacterial cell wall-anchored (Cwa) proteins may mediate this adhesion. To begin to test this hypothesis, S. sanguinis adhesion to platelets was examined in vitro. The requirement of 12 Cwa proteins for S. sanguinis-platelet adhesion was individually assessed, measuring adhesion of purified platelets to polystyrene wells coated with S. sanguinis strain SK36 or 12 isogenic Cwa protein mutants. Significantly fewer platelets adhered to wells coated with one mutant strain, VT1614. However, results of a whole-cell enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) showed that 8 mutants, including VT1614, adhered in significantly lower numbers to wells than did SK36. After accounting for unequal bacterial numbers, we determined there was no significant difference in platelet adhesion among the strains. This suggests that none of the Cwa proteins examined were required for S. sanguinis-platelet adhesion.

Streptococcus sanguinis is the second most common causative agent of bacterial infective endocarditis (IE). Risk of S. sanguinis IE is dependent on pre-disposing damage to the heart valve endothelium, which results in deposition of clotting factors for formation of a sterile thrombus (referred to as vegetation). Despite medical advances, high mortality and morbidity rates persist. Molecular characterization of S. sanguinis virulence determinants may enable development of prevention methods. In a previous screen for S. sanguinis virulence determinants by signature-tagged mutagenesis (STM) an attenuated mutant was identified with a transposon insertion in the nrdD gene, encoding an anaerobic ribonucleotide reductase. Evaluation of this mutant, as well as an nrdD in-frame deletion mutant, JFP27, by a soft-agar growth assay confirmed the anaerobic growth sensitivity of these strains. These studies suggest that an oxygen gradient occurs at the site of infection which selects for expression of anaerobic-specific genes at the nexus of the vegetation. The random STM screen failed to identify any favorable streptococcal surface-exposed prophylactic candidates. It was also apparent that additional genetic tools were required to facilitate the in vivo analyses of mutant strains. As it was desirable to insert antibiotic resistance markers into the chromosome, we identified a chromosomal site for ectopic expression of foreign genes. In vitro and in vivo analyses verified that insertion into this site did not affect important cellular phenotypes. The genetic tools developed facilitated further in vivo screening of S. sanguinis cell wall-associated (Cwa) protein mutants. A directed application of STM was employed for a comprehensive analysis of this surface protein class in the rabbit model of IE. Putative sortases, upon which Cwa proteins are dependent for cell surface localization, were also evaluated. No single S. sanguinis Cwa protein was determined essential for IE by STM screening; however competitiveness for colonization of the infection site was reduced for the mutant lacking expression of sortase A. The studies described here present a progressive picture of S. sanguinis IE, beginning with surface protein-dependent colonization of the vegetation in early IE, that later shifts to a bacterial persistence in situ dependent on condition-specific housekeeping genes, including nrdD.

Magister Legum - LLM / Stateless children and those at risk of becoming stateless has been an ongoing issue both on a domestic level as well as internationally. In many African countries children face discriminatory and arbitrary nationality laws as a result of which they are not registered and granted citizenship in their country of birth or where they are found or undocumented. Thus, children continue to be stateless and will not be able to register their own children once they become parents. As a result, this creates an issue of transgenerational statelessness which will continue indefinitely and as such, requires attention and action both on a domestic and international level as a matter of urgency. While laws have been enacted in the aim to protect stateless children or children at risk of becoming stateless, the lack of guidelines in the implementation thereof creates a difficulty for children to acquire a nationality. States in this regard have the responsibility to create mechanisms to facilitate the implementation of laws especially when dealing with vulnerable groups such as stateless children.