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Los objetivos desarrollados en esta tesis doctoral se enmarcan dentro de los estudios dirigidos a contribuir al conocimiento de la diversidad de los Coleopteros Rutelinae neotropicales y su posible utilización como bioindicadores del estado de conservación de los ecosistemas en áreas tropicales. El objetivo general de esta investigación es contribuir a la clarificación taxonómica de los Anomalinos (Coleoptera: Scarabaeidae: Rutelinae), un grupo muy rico en especies, presentes en todo el mundo, varias de las cuales tienen importancia como plagas agrícolas. El estudio de esta tesis se ha centrado en los dos géneros más diversos en ecosistemas neotropicales que son Anomala y Callistethus. El estudio taxonómico se ha llevado a cabo en Costa Rica y se ha basado en especímenes depositados en las colecciones del Instituto Nacional de Biodiversidad (INBio), Costa Rica, y la Colección Entomológica de la Universidad de Alicante (CEUA). Asimismo, se han consultado las especies de este grupo depositadas en las principales colecciones europeas. Se han identificado un total de 78 especies de Anomala y 28 especies de Callistethus. Como resultado de las investigaciones conducentes a la elaboración de esta tesis doctoral, se han descrito un total de 57 especies nuevas de las cuales 44 son de Anomala y 13 de Callisthetus. Con este estudio se incrementa en 56 especies el conocimiento del grupo en Costa Rica, y por primera vez se hace un estudio del conjunto de sus especies aportando datos de su distribución. Para facilitar su identificación se ha elaborado una clave dicotómica general para la identificación de todas ellas. Asimismo, se ilustran por primera vez las genitalia masculinas para casi todas las especies, dado que son un importante elemento de diagnóstico que permite una rápida identificación de las especies. Se incluyen datos sobre las distribuciones de cada especie, más detalladas para las de nueva descripción. Con esta información se pretende paliar en gran medida la falta de conocimiento y de material bibliográfico de identificación para estos grupos en el Neotrópico con el fin de que puedan ser utilizados con mayor frecuencia en estudios de biodiversidad y como bioindicadores en estos ecosistemas tropicales. Se ha realizado un análisis filogenéticos basados en datos moleculares y morfológicos con el objeto de aclarar la situación taxonómica de los géneros Anomala y Callistethus, y en particular para determinar la composición de este último. Se ha pretendido aclarar la posición de algunas especies de dudosa asignación, así como identificar caracteres morfológicos con valor diagnóstico, principalmente en el pronoto y en el aparato genital masculino. El estudio realizado ha puesto de manifiesto que el género Anomala es en realidad un complejo formado por varios clados, y resulta por tanto parafilético ya que incluye a Callistethus y Anomalorhina. Por último, se ha analizado la estructura filogenetica de las comunidades ecológicas de estos dos géneros con objeto de investigar los mecanismos que dirigen los patrones de diversidad de estos géneros en Costa Rica; el principal resultado es que, en general, hay un filtro ecológico que condiciona la composición de las comunidades limitando la colonización de tipos de ambientes inestables.

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Objetivos: - Analizar las variaciones en la composición lipídica y el contenido de carbohidratos del músculo y de la glándula digestiva de O. vulgaris durante un periodo corto de ayuno, como aproximación a sus requerimientos nutricionales. - Conocer la aceptabilidad y crecimiento de O. vulgaris alimentado con dietas formuladas con diferentes ingredientes de origen vegetal y animal. - Elaborar piensos formulados en base a los resultados previos de aceptabilidad y comprobar su rendimiento en O. vulgaris mediante ensayos de engorde y digestibilidad. - Estimar los requerimientos lipídicos de O. vulgaris después de suministrar dietas con distinto contenido en aceite de pescado, comprobando los cambios que se producen en el crecimiento, aprovechamiento nutritivo y digestibilidad de la dieta. - Determinar la composición nutricional de O. vulgaris después de suministrar dietas formuladas con distinto contenido en aceite de pescado. - Estudiar los cambios que se producen en el crecimiento, composición nutricional, aprovechamiento nutritivo y digestibilidad de la dieta de O. vulgaris después de suministrar dietas formuladas que incluyen carbohidratos simples o complejos. Metodología: -Ensayos de ayuno: Se configuraron 5 grupos experimentales (n = 4). Cuatro grupos se sacrificaron a los días 1, 2, 4 y 8 después de suministrar la última comida y un grupo control fue alimentado durante los 8 días de duración del experimento. El día del sacrificio los animales se diseccionaron separando el tejido muscular y la glándula digestiva. Se determino el contenido de carbohidratos, los lípidos totales, y las clases lipídicas mediante HPTLC. -Aceptabilidad de ingredientes: Se prepararon diferentes dietas formuladas con un ingrediente a testar (30%), gelatina como aglomerante (20%), y agua (50%). Los ingredientes de la dieta se mezclaron al Baño María a 45ºC y se dejaron enfriar a 4ºC. Se utilizaron grupos experimentales de entre 6 y 8 individuos (887,0 ± 274,2 g) y se le suministró la dieta entre 3 y 15 días. Se calcularon las tasas de alimentación y crecimiento y el índice de eficacia alimentaria de cada dieta. -Ensayos de engorde: Se probaron 8 piensos diferentes elaborados con ingredientes secos o liofilizados. La duración de los ensayos fue de 42 a 56 días con ejemplares subadultos (700-800 g) mantenidos a 18ºC en recirculación con control de la temperatura. Se realizaron análisis de composición corporal (humedad, proteína, grasa, cenizas y MELN) de los animales, las heces y en las dietas suministradas. Con los datos obtenidos se calcularon las tasas de alimentación, crecimiento y digestibilidad. Resultados y Conclusiones En los animales sometidos a un periodo de ayuno se detectó un aumento en los monoglicéridos y el colesterol en el músculo y se movilizó un promedio de 0,23 g de lípidos por día de ayuno, principalmente ácidos grasos libres, ésteres de esterol y triglicéridos procedentes de la glándula digestiva. Los lípidos contribuyeron con un 26% y los carbohidratos con un 9,9% al gasto energético diario durante el ayuno en el pulpo de roca. Los piensos elaborados con liofilizados de pescado y la yema de huevo en polvo ofrecieron los mejores resultados, con tasas de alimentación y crecimiento similares a las obtenidas para dietas naturales a base de pescado. Las dietas artificiales semihúmedas basadas en una mezcla de ingredientes secos o liofilizados, que emplearon pota (T. sagittatus) como ingrediente principal, mostraron buenas tasas de alimentación, crecimiento, aprovechamiento nutritivo y digestibilidad, igualando o superando las dietas naturales a base de pescado. Se sugieren tasas óptimas de ingesta de lípidos para el pulpo en torno a 1 g al día, con porcentajes apropiados de grasa para dietas formuladas entre el 13-14% en sustancia seca, aunque estos porcentajes pueden variar en futuros estudios según las proporciones de lípidos polares y neutros de la dieta. La dieta mejor aceptada incluía almidón al 5%, aunque los mejores índices de aprovechamiento nutritivo se observaron en la dieta con glucosa al 5%, destacando un PPV del 72% e índices de conversión inferiores a 1 / Aims: - To analyse the variations in lipid composition and carbohydrates content of muscle and digestive gland of O. vulgaris during short-term starvation as approximation to its nutritional requirements. - To determine the acceptability and growth of O. vulgaris fed formulated diets with different ingredients of vegetal and animal origin. - To prepare formulated diets based on the previous results of acceptability and check its efficiencies on O. vulgaris by means of ongrowing and digestibility experiments. - To estimate the lipid requirements of O. vulgaris after supplying diets with different content in fish oil, comparing the changes that take place in the growth, feed efficiency and digestibility of diet. - To determine the proximate and lipid classes composition of O. vulgaris after supplying formulated diets with different content in fish oil. - To study the changes that produce in the growth, nutritional composition, feed efficiency and digestibility of diet in O. vulgaris after supplying formulated diets including simple or complexes carbohydrates. Methodology: -Experiment of starvation: We configured 5 experimental groups (N = 4). Four groups were sacrificed 1, 2, 4 and 8 days after the last meal and a group control was fed throughout the 8 day experimental period. The day of the sacrifice the animals were dissected separating the muscular and the digestive gland. We determined the content of carbohydrates, total lipids, and lipid classes by means of HPTLC. -Acceptability of ingredients: We prepared different formulated diets with an ingredient to test (30%), gelatine as binder (20%) and water (50%). The ingredients of the diet were mixed at 45ºC and cool to 4 ºC. Each diet was tested in experimental groups of between 6 and 8 individuals (887.0 ± 274. g) during a period between 3 and 15 days. The feeding and growth rates and feed efficiency indices of each diet were calculated. -Ongrowing experiments: Eight different formulated diets including dry or freeze-dried ingredients were tested. The length of the experiments was of 42 to 56 days with subadults (700-800 g) kept to 18ºC in a recirculation seawater system with control of the temperature. The proximate composition (moisture, protein, lipid, ash and MELN) of the animals, the faeces and the diets supplied were analysed. The feeding and growth rates and digestibility were calculated with the data obtained. Results and Conclusions In the animals subjected to a starvation period detected an increase in the monoacylglycerols and the cholesterol in the muscle and 0.23 g of lipids by day of starvation, mainly free fatty acids, steryl esters and triacylglycerols were mobilized from the digestive gland. The lipids contributed with 26% and the carbohydrates with a 9.9 % of the energy costs of the animals during starvation in octopus. The elaborated diet based on freeze-dried fish and egg yolk powder offered the best results, with feeding and growth rates similar to the obtained for natural diets based on fish. The semi-moist formulated diets based on a mixture of dried or freeze-dried ingredients, composed of squid (T. sagittatus) as the main ingredient, showed good feeding and growth rates, feed efficiency and digestibility, similar or surpassing the natural diets based on fish. We propose optimal lipid feeding rates of around 1 g day-1, with appropriate percentages of lipid for formulated diets between the 13-14% dry matter, although these percentages can vary in future studies according to the proportions of polar and neutral lipids of the diet. The best acceptability was detected in the diet formulated with 5% of starch, although the best feed efficiency was observed in the diet with 5% of glucose, highlighting a productive protein value of 72% and a food conversion ratio lower than

La contaminación a escala global y local podría afectar a la región antártica. Los pingüinos presentan características útiles para la monitorización de contaminantes, por ser especies de vida larga situados en la cima de las cadenas tróficas. Se determinaron las concentraciones de Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Hg y Pb, así como de PCBS, PFCs, ftalatos y BPA mediante ICP-MS, GC-ECD y HPLC-EI-MS en tejidos y contenido estomacal de pingüinos papúa, barbijo y de Adélia (33 cadáveres y 207 muestras de plumas) recolectados en la zona de la Península Antártica (2006-2010). Los resultados muestran que la presión antropogénica puede estar aumentando los niveles de elementos traza en algunas zonas. La mayoría de los compuestos orgánicos fueron detectados en los tejidos de pingüino, excepto DEHP y BPA. Fueron identificados procesos de bioacumulación y biomagnificación de contaminantes. Cd y Se alcanzaron niveles potencialmente tóxicos para los pingüinos. / Antarctic ecosystems could be affected by global and local pollution. Antarctic penguins present several characteristics of useful sentinels of pollution in Antarctica such as they are long-lived species situated at the top of food web. The concentrations of Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Hg and Pb and organic pollutants (PCBs, PFCs, phthalates and BPA) were assessed by ICP-MS, GC-ECD and HPLC-EI-MS in samples of soft tissues, feathers and stomach contents of gentoo, chinstrap and Adélie penguins (33 carcasses and 207 feather samples of living organisms) collected in the Antarctic Peninsula area (2006-2010). The obtained results showed that human pressure is increasing the presence of trace elements in some sampling sites. All of the analyzed organic compounds were also found in penguin tissues except for DEHP and BPA. Bioaccumulation and biomagnification phenomena were found for several pollutants. Cd and Se even reached levels potentially toxic.

INTRODUCCIÓN: La señalización a través de los NOD-like receptors (NLRs), que son una familia de receptores citosólicos de reconocimiento de patrones (PRRs), da lugar al procesamiento y activación de las citoquinas pro-inflamatorias IL-1 β e IL-18 mediados por caspasa-1, así como de la inducción de una forma de muerte celular recientemente descrita llamada piroptosis. Para ello, los NLRs median la formación de plataformas multiproteicas de señalización llamadas inflamasomas, que alertan al sistema inmune de la presencia de infección o daño tisular. OBJETIVOS: (1) Establecimiento de un modelo de infección de Salmonella Typhimurium en pez cebra para estudiar la activación, el ensamblaje y el funcionamiento del inflamasoma; (2) Caracterización del papel de la flagelina de S. Typhimurium en el mecanismo de infección en pez cebra; (3) Caracterización del papel de Gbp4 de pez cebra en la activación y ensamblaje del inflamasoma, así como en la eliminación de S. Typhimurium; (4) Caracterización del papel de los neutrófilos en la eliminación de S. Typhimurium dependiente de Gbp4 en pez cebra; (5) Caracterización del papel de Gbp4 en la producción de prostaglandinas dependiente del inflamasoma, y del de las prostaglandinas en la eliminación de S. Typhimurium. METODOLOGÍA: Los métodos utilizados en la tesis doctoral son: Ensayos de infección con S. Typhimurium, ensayos de actividad caspasa-1, toma de imágenes de larvas de pez cebra, reclutamiento de neutrófilos y análisis de la muerte celular, ensayos de luminescencia, citometría de flujo, análisis de expresión génica, Western blot, ensayo de reconstitución del inflamasoma en células HEK293. RESULTADOS: Aquí demostramos que la proteína Gbp4 de pez cebra, una enzima GTPasa inducible por IFNγ que alberga un dominio C-terminal CARD, se expresa en los neutrófilos y es necesaria para la eliminación de Salmonella Typhimurium in vivo dependiente del inflamasoma. A pesar de la presencia del dominio CARD, Gbp4 requiere la presencia de la proteína adaptadora Asc para desempeñar su función antibacteriana. Además, la actividad GTPasa de Gbp4 es indispensable para la activación del inflamasoma, el reclutamiento de neutrófilos al lugar de la infección, y la eliminación de S. Typhimurium. La reconstitución de los complejos Gbp4-Asc en células embrionarias humanas de riñón (HEK293) en cultivo, nos mostró que forman complejos macromoleculares con un anillo exterior de Asc y un núcleo de Gbp4. Mecanísticamente, Gbp4 es esencial para la liberación de prostaglandinas dependiente del inflamasoma, de las cuales PGD2 se asocia con la eliminación de bacterias mediada por Gbp4. Por tanto, nuestros resultados señalan a las proteínas de unión con GTPasa como los adaptadores clave del inflamasoma necesarios para la biosíntesis de prostaglandinas y la eliminación de bacterias intracelulares por los neutrófilos in vivo. CONCLUSIONES: (1) El pez cebra es un excelente modelo para estudiar la activación y la función del inflamasoma en respuesta a una infección por S. Typhimurium; (2) El reconocimiento intracelular de S. Typhimurium en pez cebra depende altamente de la producción de flagelina; (3) La activación del inflamasoma dependiente de Gbp4 mejora la resistencia de las larvas de pez cebra e incrementa la actividad caspasa-1 después de la infección con S. Typhimurium; (4) Tanto Gbp4 mutante que carece de la actividad GTPasa, como el doble mutante al que también le falta el dominio CARD, se comportan como dominantes negativos, incrementando la susceptibilidad a S. Typhimurium y, en paralelo, reduciendo la actividad caspasa-1; (5) El mutante de Gbp4 sin el dominio CARD actúa, al igual que GBP5 de mamíferos, rescatando la elevada susceptibilidad de las larvas deficientes en Gbp4, pero no aumenta la actividad caspasa-1 después de la infección con S. Typhimurium en pez cebra; (6) Gbp4 regula el reclutamiento de neutrófilos al lugar de infección y, además, la eliminación de S. Typhimurium dependiente de Gbp4 esta mediada por los neutrófilos; (7) El inflamasoma dependiente de Gbp4 activa la biosíntesis de las prostaglandinas, que a su vez fomentan la eliminación de S. Typhimurium. / NTRODUCTION: The nucleotide-binding domain leucine-rich repeats (NLRs) constitute a family of cytosolic pattern recognition receptors (PRRs), which are the responsible for the caspase-1-mediated processing and activation of pro-inflammatory cytokines, such us IL-1 β and IL-18, and the induction of a recently described form of cell death called pyroptosis. NLRs achieve these functions by forming multiprotein signaling platforms, called inflammasomes, which alert the immune system about the presence of infection or tissue damage. OBJECTIVES: Taking that into consideration, the objectives of the present work are: (1) Establishment of a zebrafish – Salmonella Typhimurium infection model to study inflammasome activation, assembly and function; (2) Characterization of the role of flagellin of S. Typhimurium in the infection mechanism in zebrafish; (3) Characterization of the role of zebrafish Gbp4 in inflammasome activation, assembly and clearance of S. Typhimurium; (4) Characterization of the role of neutrophils in the Gbp4-dependent clearance of S. Typhimurium in zebrafish; (5) Characterization of the role played by the Gbp4 inflammasome in prostaglandin production and S. Typhimurium clearance. METHODOLOGY: The following methods were used in this doctoral thesis: yolk sac or ear infection assays with S. Typhimurium, caspase-1 activity assays of infected larvae, counting of neutrophils using different zebrafish transgenic lines with fluorescent neutrophils using live imaging, neutrophil recruitment assays, cell death analysis, luminescence assays for the measurement of Il1-β contents, flow cytometry and FACS-sorting of fluorescent cells, gene expression analysis, western blot, inflammasome reconstitution assays in HEK293 cells. RESULTS: Here we report that zebrafish Gbp4, an IFNγ-inducible GTPase harboring a C-terminal CARD domain, is expressed in neutrophils and is required for the inflammasome-dependent clearance of Salmonella Typhimurium in vivo. Despite the presence of the CARD domain, Gbp4 requires the universal inflammasome adaptor protein Asc for mediating its antibacterial function. In addition, the GTPase activity of Gbp4 is indispensable for the inflammasome activation, the neutrophil recruitment and the clearance of S. Typhimurium. Reconstitution of Gbp4-Asc complexes in human embryonic kidney cells (HEK293) revealed a macromolecular complex with an outer ring of Asc and an core of Gbp4. Mechanistically, Gbp4 is essential for the inflammasome-dependent release of prostaglandins, of which PGD2 is associated with the Gbp4-mediated bacterial clearance. Our results, therefore, point to GTPase-binding proteins as the key inflammasome adaptors required for prostaglandin biosynthesis and intracellular bacterial clearance by neutrophils in vivo. CONCLUSIONS: The above results suggest that: (1) Zebrafish is an excellent model to study inflammasome activation and function upon S. Typhimurium infection; (2) Intracellular recognition of S. Typhimurium in zebrafish highly depends on flagellin production; (3) Gbp4-dependent inflammasome activation improves zebrafish larvae resistance and increases caspase-1 activity upon S. Typhimurium infection; (4) A Gbp4 mutant lacking GTPase activity, as well as a double GTPase and CARD mutant, behave as dominant negatives by increasing the susceptibility to S. Typhimurium and, in parallel, decreasing caspase-1 activity; (5) A Gbp4 mutant lacking the CARD domain acts as mammalian GBP5; that is, rescues the higher susceptibility of Gbp4-deficient larvae but fails to increase caspase-1 activity upon S. Typhimurium infection in zebrafish; (6) Gbp4 regulates neutrophil recruitment to the site of the infection. In addition, the Gbp4-dependent clearance of S. Typhimurium is mediated by neutrophils; (7) The Gbp4-dependent inflammasome activates prostaglandin biosynthesis, which in turn promotes S. Typhimurium clearance.