Interacción en los Sistemas Biológicos mediante nuevos índices basados en la Dinámica No Lineal

La majoria de sistemes biològics són complexes, formats per diverses parts connectades mitjançant vincles que contenen informació addicional i oculta a l’observador. Actualment, les aplicacions clíniques enregistren molts i diversos senyals les interaccions dels quals poden ésser estudiades mitjançant diferents tècniques: mètodes clàssics, generalment lineals, com ara la correlació i la coherència espectral; i mètodes no lineals que han estat definits i desenvolupats l’última dècada, com la predicció no lineal, la informació mútua i les entropies. Aquest projecte proposava l’obtenció d’eines pera l’anàlisi de: a) la coordinació dels músculs respiratoris en individus sans i pacients amb patologies respiratòries sotmesos a protocols d’esforç ventilatori, ja que es desconeix com es relacionen les activitats del diafragma i dels músculs accessoris de les vies aèries superiors; b)l’efecte de fàrmacs sobre la connectivitat funcional del cervell, ja que les eines i mètodes estàndard sovint no permeten extreure prou informació. Els resultats aconseguits han permès avaluar l’activitat muscular respiratòria mitjançant la funció d’informació mútua creuada (FIMC), demostrant que existeix un acoblament no lineal entre les activitats de diferents músculs. Aquesta coordinació muscular es veu afectada per una malaltia respiratòria com la Síndrome d’Apnea Obstructiva de la Son (SAOS), i s’han trobat diferències estadísticament significatives entre els pacients amb SAOS i els individus sans, especialment a nivells mitjans i alts d’esforç respiratori.

Desarrollo y aplicación de estrategias de control avanzado en procesos biológicos de tratamiento de efluentes contaminados

En este proyecto se ha desarrollado estrategias de control avanzadas para plantas de depuración de aguas residuales urbanas que eliminan conjuntamente materia orgánica, nitrógeno y fósforo. Las estrategias se han basado en el estudio multivariable del comportamiento del sistema, que ha producido subsidios para la utilización de lazos de control feedforward, de control predictivo y de un control de costes que automáticamente enviaba las consignas más adecuadas para los controladores de proceso. Para el desarrollo de las estrategias, se ha creado un sistema virtual de simulación (simulador) de plantas de depuradoras, basado en datos de literatura. Para el caso de una planta real, se ha desarrollado un simulador de la planta de Manresa (Catalunya). Sin embargo, el sistema de Manresa se ha utilizado exclusivamente para auxiliar los ingenieros de la planta en la tomada de decisiones de cambio de configuración para que la eliminación de fósforo se dé por la ruta biológica y no por la ruta química. La implementación de los simuladores ha permitido hacer muchas pruebas que en una planta real demandarían mucho tiempo y consumirían muchos recursos energéticos y financieros. Las estrategias de control más elaboradas han podido ahorrar hasta 150.000,00 Euros por año en relación a la operación de la planta sin el control automático. Cuanto a los estudios del modelo de la planta real, se concluyó que la eliminación biológica de fósforo puede sustituir el actual proceso químico de eliminación de fósforo, bajando los costes operacionales (costes del agente precipitante).

Modelado y simulación de sistemas biológicos

En la presente memoria se ha recogido de forma escrita el conjunto de fases que se han llevado a cabo en la realización del proyecto consistente en un simulador de sistemas biológicos utilizando modelos orientados al individuo. Concretamente, el sistema biológico representado ha consistido en el movimiento y comportamiento de cohesión que poseen los peces.

Entorno gráfico para simulaciones de sistemas biológicos

Aquesta memòria conté tota l'evolució del desenvolupament del projecte a tractar, és a dir, un entorn gràfic per a simulacions de sistemes biològics. Es partirà d'uns objectius a complir, buscant quina via se'ls adapta millor. A continuació s'expliquen els requeriments establerts, i fent una abstracció d'ells, el disseny general del software per a, després, passar al desenvolupament del mateix. Finalment, es mostren les proves realitzades sobre aquest, deduint conclusions que ajudaran a la seva posterior utilització i manteniment.

Validación de la escala modificada de MASCC y papel de los marcadores biológicos en la estratificación del riesgo individual del paciente con fiebre neutropénica inducida por quimioterapia y neoplasia sódia

Estudi prospectiu d’incidència de NF degut a la QT a pacients amb neoplàsia solida. S’estudia la validació de l’escala modificada de MASCC i utilitat de marcadors d’inflamació en l’estratificació del risc individual. Hem inclòs 54 episodis de NF. El 50% (27/54) va ser de baix risc. Predomini de BGN (73,3%). 13% van ser bacterièmics. La sensibilitat i especificitat de l’escala modificada de MASCC van ser del 56% i 54%, respectivament. El recompte baix de granulòcits prediuen bacterièmia; i els nivells baixos de IL-12, alts de PCR i de proADM, i el temps curt de neutropènia al desenvolupament de complicacions i/o de mort. L’escala modificada de MASCC va obtenir una baixa sensibilitat i especificitat. El recompte de granulòcits, nivells de PCR i proADM s’haurien d’incloure a l’escala clàssica de MASCC per incrementar la seva sensibilitat i especificitat.

Marcadores biológicos y clearance de lactato como factores pronóstico de mortalidad en la sepsis.

La sèpsia és la resposta del organisme davant una agresió externa, com a resultat de la interacció de l'agent agressor amb l'organisme agredit. Malgrat els dels avanços i les noves guias continua essent, una de les patologies més freqüents a les unitats de cures intensives. A més a més de la sospita clínica, són necesaris altres marcadors que ens ajudin al diagnóstic per a iniciar un tractament agresiu precoç. En aquest traball s'estudia una cohort de pacients, observant si la determinació dels valors lactat arterial (puntual i evolutiu) i l'aclarament de lactat com a marcadors de l'oxigenació tisular, poden servir com a guia per a una correcta resucitació, i si poden tenir valor pronòstic. Es realitza una comparació amb la resta dels biomarcadors, estudiant el seu comportament seqüencial a la sèpsia.

El organismo antisocial: aspectos teóricos, conductuales, biológicos y evaluación

En este artículo se revisan y comentan varios enfoques teóricos, que coexisten en la actualidad, sobre la personalidad antisocial. Se intenta buscar diferencias y similitudes del concepto desde la perspectiva de las teorías biológicas de la personalidad. Se pone énfasis en que la personaliad antisocial de naturaleza psicopática presenta déficits coductuales y biológicas propios y que no necesariamente se solapa con el Trastorno Antisocial de la Personalidad del DSM-III

Desarrollo y empleo de biocatalizadores en la preparación de aditivos alimentarios

Hasta ahora la mayoría de aditivos empleados en alimentación se obtienen mediante extracción de material vegetal o a través de síntesis química clásica. Una de las alternativas a estas aproximaciones, que estos últimos años esta tomando fuerza, pasa por la aplicación de sistemas biológicos a la transformación de productos químicos obtenidos por vía sintética o mediante la transformación de otros productos naturales. El amplio uso de dichos sistemas en la química orgánica de síntesis ha demostrado ya su alto potencial, habiendo sido aplicado a la preparación de medicamentos, aromas, aditivos, polímeros y otras sustancias químicas. El proyecto desarrollado tenía como idea básica contribuir al establecimiento de las bases de futuras nuevas bio-industrias a partir del desarrollo de nuevas metodologías y biocatalizadores para la obtención de productos de alto valor añadido. Las substancias escogidas inicialmente, y las que se han ido estudiando durante el desarrollo del proyecto, son ampliamente empleadas en la preparación de aditivos alimentarios utilizados en bebidas, salsas, chicles entre otros productos. Otra característica de dichas sustancias es que ellas o sus derivados pueden presentarse en distintas formas estereoisoméricas, cada una con propiedades organolépticas características.

Alineamiento múltiple de secuencias con T-Coffee: una aproximación paralela

Las aplicaciones de alineamiento múltiple de secuencias son prototipos de aplicaciones que requieren elevada potencia de cómputo y memoria. Se destacan por la relevancia científica que tienen los resultados que brindan a investigaciones científicas en el campo de la biomedicina, genética y farmacología. Las aplicaciones de alineamiento múltiple tienen la limitante de que no son capaces de procesar miles de secuencias, por lo que se hace necesario crear un modelo para resolver la problemática. Analizando el volumen de datos que se manipulan en el área de las ciencias biológica y la complejidad de los algoritmos de alineamiento de secuencias, la única vía de solución del problema es a través de la utilización de entornos de cómputo paralelos y la computación de altas prestaciones. La investigación realizada por nosotros tiene como objetivo la creación de un modelo paralelo que le permita a los algoritmos de alineamiento múltiple aumentar el número de secuencias a procesar, tratando de mantener la calidad en los resultados para garantizar la precisión científica. El modelo que proponemos emplea como base la clusterización de las secuencias de entrada utilizando criterios biológicos que permiten mantener la calidad de los resultados. Además, el modelo se enfoca en la disminución del tiempo de cómputo y consumo de memoria. Para presentar y validar el modelo utilizamos T-Coffee, como plataforma de desarrollo e investigación. El modelo propuesto pudiera ser aplicado a cualquier otro algoritmo de alineamiento múltiple de secuencias.

Diagnosi ambiental de la riera de Santa Coloma entre Santa Coloma de Farners i Riudarenes

A l’actualitat trobem nombrosos sistemes aquàtics alterats per diferents efectes d’origen antropogènic. Per tal d’evitar i/o disminuir aquests efectes va sorgir la Directiva Marc de l’Aigua (2000/60/CE) essent aquest un dels seus objectius. Aquest article descriu el funcionament hidrogeològic i l’estat ecològic de la riera de Santa Coloma, afluent de la Tordera (NE Catalunya), des de pràcticament el seu inici a Santa Coloma de Farners (Girona) fins a Riudarenes (Girona). S’intenta establir les possibles influències del funcionament hidrogeològic en l’estat ecològic a partir de dades piezomètriques, de cabal, fisicoquímiques i biològiques. Per aquesta última part s’han utilitzat indicadors biològics com l’índex d’hàbitat fluvial (IHF), avaluant l’hàbitat físic; l’índex de Qualitat del Bosc de Ribera (QBR), per determinar la qualitat ecològica de la zona de ribera; l’índex Biological Monitorig Working Party per a conques internes de Catalunya (BMWPC), per avaluar les diferents famílies de macroinvertebrats que hi viuen i l’índex ECOSTRIMED, una síntesi dels dos índex anteriors.

Nuevas orientaciones en historia económica: innovaciones biológicas y cambio técnico, siglos XIX-XX

Las innovaciones biológicas han sido siempre consustanciales al desarrollo económico, pero no suelen ser consideradas en Historia Económica. En parte esta situación es consecuencia de la escasa información disponible de aquella variable, en relación con la clase de informaciones que historiadores y economistas estamos acostumbrados a utilizar. La escasa atención de la Historia Económica por las innovaciones biológicas también está relacionada con la marcada tendencia de sus especialistas a minimizar la importancia de los ciclos biológicos en el sector agrario. Por uno y otro motivo, cuando aquellos especialistas analizan por ejemplo los cambios técnicos en la agricultura, tienden a utilizar unos modelos de referencia más relacionados con aquellas otras actividades, donde la incidencia de los ciclos biológicos es menos evidente a corto plazo. Esta situación también afecta, aunque algo menos, a la Historia Agraria. Las anteriores deficiencias están muy presentes en la Historia Agraria europea. En la historiografía de Estados Unidos, en cambio, las innovaciones biológicas han sido más estudiadas, y las aportaciones que se han realizado en esta dirección son muy destacables.

Caracterización de biomarcadores en la recurrencia postquirúrgica de la enfermedad de Crohn: valor predictivo y/o implicación patogénica de los mismos

La recurrència postquirúrgica en els pacients amb malaltia de Crohn intervinguts és molt freqüent i, al seu torn, té implicacions terapèutiques importants. No s'han caracteritzat fins ara marcadors biològics que, pel seu valor predictiu, poguessin ser d'utilitat en el maneig postquirúrgic d'aquests pacients. En aquest estudi s'analitza el perfil evolutiu després de la cirurgia de diverses citocines (IL-2, IL-6, IL-10, IL1B, IFN-g i TNF-a), marcadors fecals (calprotectina) i paràmetres serològics (proteïna C reactiva, fibrinogen), per determinar la seva possible utilitat com a marcadors predictius de recurrència després de la cirurgia resectiva.

Interfaz web para mostrar los genes según las relaciones que mantienen sus expresiones

La investigació entre les relacions dels nivells d’expressió dels gens aporta molta informació sobre els processos biològics i patològics. Mitjançant la tècnica de les microarrays es possibilita la investigació de les relacions d’expressió de milers de gens a la vegada. La finalitat d’aquest projecte es fent ús de l’aplicatiu web PCOPGene-Net, permetre la identificació dels gens per les relacions d’expressió no lineals que tenen amb la resta de gens i permetre també la identificació de les relacions d’expressió no lineals entre els gens d’una microarray.

Aspectos metabólicos y multivitamínicos del maíz

La deficiencia de vitamina A causa 2.2 millones de muertes al año. Por tanto, investigadores intentan elevar el contenido de β-caroteno y otros carotenoides en cereales mediante la ingeniería genética. Mi trabajo consistió en analizar carotenoides en maíz y callos de arroz transgénico con el fin de indentificar y cuantificar estos pigmentos y además analizar la ruta metabólica de los mismos. Por tal motivo, desarrollaré una técnica analítica por HPLC y UHPLC que me permitió separar la mezcla de carotenoides. Estas moléculas se detectaton utilizando un detector de arreglo de diodos y masas. Con éste último se probaron distintas técnicas de ionización (ESI, APCI y APPI) para encontrar la mejor técnica que ionizara carotenos y xantófilas. Además se hallaron transiciones para identificar a cada uno de los carotenoides. Para mostrar la confiabilidad del método analítico, realicé la validación del mismo y determiné factores importantes que influyen en el análisis de carotenoides, como por ejemplo, su estabilidad química. Para analizar la ruta metabólica de los carotenoides, se realizaron distintos experimentos, entre ellos, introducir distintas combinaciones de genes en el maíz y arroz que permitieran entender cuáles eran las enzimas importantes que permitían la acumulación de carotenoides. También se analizó la biosíntesis de carotenoides a distintas etapas del desarrollo de la semilla de maíz, desde los 15 días después de la polinización (DAP) hasta los 60 DAP y su estabilidad química a lo largo de todo este período. Finalmente, se profundizó en la identificación de nuevos carotenoides encontrados en las muestras, como los oxo-carotenoides (utilizados en la industria como colorantes). Para llevar acabo su identificación, se realizaron pruebas químicas, se determinaron sus espectros visibles y sus fragmentos por masas.   

Análisis bioinformáticos sobre la tecnología Hadoop

Desde el inicio del proyecto del genoma humano y su éxito en el año 2001 se han secuenciado genomas de multitud de especies. La mejora en las tecnologías de secuenciación ha generado volúmenes de datos con un crecimiento exponencial. El proyecto Análisis bioinformáticos sobre la tecnología Hadoop abarca la computación paralela de datos biológicos como son las secuencias de ADN. El estudio ha sido encauzado por la naturaleza del problema a resolver. El alineamiento de secuencias genéticas con el paradigma MapReduce.