Identificació i caracterització funcional dels complexes proteics dels receptors BRL1 i BRL3 en el teixit vascular d’Arabidopsis Thaliana

Els esteroids juguen papers clau en el creixement I el desenvolupament d’eucariotes multicel•lulars. En plantes, aquestes hormones, anomenades Brassinosteroides (BRs), estan involucrades en una gran varietat de processos biològics essencials per a les plantes. S’han descrit anteriorment dos receptors de BRs del tipus Leucine Rich Repeat Receptor Like Kinase LRR-RLK, BRASSINOSTEROID RECEPTOR LIKE 1 i 3 (BRL1 i BRL3 respectivalemt) que són homòlegs al receptor principal BRI1 i són necessaris pel desenvolupament vascular. Tot i que els principals components de la senyal ja han estat identificats pel seu homòleg més pròxim, el receptor BRI1, els complexes de BRL1 i BRL3 juntament amb els candidats co-receptors així com els components de la ruta de senyalització encara no han sigut identificats. Per tal d’entendre millor la funció molecular d’aquests receptors de BRs en la planta aquesta tesis doctoral planteja dues aproximacions: com a primera aproximació, vaig realitzar un estudi fenotípic del desenvolupament del teixit vascular a la planta model Arabidopsis thaliana (Arabidopsis). Disposant d'una amplia bateria de mutants de síntesis de la hormona i senyalització del receptor BRI1, vam analitzar quantitativament el seu patró vascular a la tija d'Arabidopsis. Vam establir els paràmetres en les plantes silvestres [Col-0 wild type, (WT)] i els vam analitzar a tots i cadascun dels mutants. Això conjuntament amb una col•laboració amb la Dr. Marta Ibañes, física de la Universitat de Barcelona que va construir un model matemàtic per simular la formació del patró vascular ens va permetre el•laborar una hipòtesis que vam demostrar experimentalment i va ser publicada a la revista PNAS. Posteriorment vam observar que les plantes knock-out d'aquests dos receptors BRL1 y BRL3 a diferència de BRI1, no tenien cap fenotip obvi en el teixit vascular de la planta adulta. Així, a continuació, per entendre quina necessitat té la planta de disposar de tres receptors tant altament homòlegs que poden percebre la mateixa hormona, vam utilitzar una aproximació bioquímica en col•laboració amb el Prof. de Vries de la Universitat de Wageningen (Holanda) per tal de purificar els complexes dels receptors in vivo i els seus interactors. Això ens ha permès entendre millor el paper funcional d'aquests receptors en la planta. Els resultats d’aquests experiments estan resumits en un article en preparació que aviat estarà en revisió.

The L-type voltage-gated calcium channel modulates microglial pro-inflammatory activity

Under pathological conditions, microglia, the resident CNS immune cells, become reactive and release pro-inflammatory cytokines and neurotoxic factors. We investigated whether this phenotypic switch includes changes in the expression of the L-type voltage-gated calcium channel (VGCC) in a rat model of N-methyl-d-aspartate-induced hippocampal neurodegeneration. Double immunohistochemistry and confocal microscopy evidenced that activated microglia express the L-type VGCC. We then analyzed whether BV2 microglia express functional L-type VGCC, and investigated the latter's role in microglial cytokine release and phagocytic capacity. Activated BV2 microglia express the CaV1.2 and CaV1.3 subunits of the L-type VGCC determined by reverse transcription-polymerase chain reaction, Western blot and immunocytochemistry. Depolarization with KCl induced a Ca2+ entry facilitated by Bay k8644 and partially blocked with nifedipine, which also reduced TNF-α and NO release by 40%. However, no nifedipine effect on BV2 microglia viability or phagocytic capacity was observed. Our results suggest that in CNS inflammatory processes, the L-type VGCC plays a specific role in the control of microglial secretory activity.

Determinació dels receptors de dopamina en mostres de cervell

Treball de recerca realitzat per alumnes d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. Les alteracions del receptor de dopamina D2 són responsables de molts desordres neuronals que condueixen a malalties com el Parkinson, l’esquizofrènia i l’addicció a drogues. L’objectiu ha estat determinar quina espècie animal és més adient per substituir el teixit humà en l’estudi d’aquest receptor. Per dur a terme aquest estudi s’ha treballat amb nou espècies animals diferents en les quals s’ha relacionat, en funció de l’espècie, la concentració de receptor, la seva afinitat pels lligands agonistes i antagonistes, la seva relació evolutiva... El mètode més utilitzat per a la determinació i la quantificació de receptors hormonals als laboratoris d’investigació de les indústries farmacèutiques és la unió de radiolligands a membranes. Entre aquests experiments, els més emprats són els de desplaçament, en els quals el fàrmac no marcat competeix i desplaça el radiolligand dels centres d’unió del receptor i, tot seguit, es mesura la radioactivitat de la mostra amb un comptador de radioactivitat. Per fer aquest treball també ha calgut calcular la concentració de proteïnes per espectrofotometria i emprar tècniques d’homogeneïtzació i centrifugació. Després d’haver analitzat la concentració, l’afinitat i la relació filogenètica del receptor D2 de cada una de les espècies analitzades, es pot concloure que l’espècie ideal per estudiar aquest receptor, quan no es disposa de mostra humana, és un altre mamífer, i entre els estudiats es consideraria millor la vaca, ja que permet obtenir una gran quantitat de teixit, presenta un contingut apreciable de receptor i la seva afinitat per la dopamina és molt elevada.

Accions no canoniques dels Inhibidors d'Acetilcolinesterasa (IAChE ): estudis in vivo i in vitro de les huprines i heterodímers huprina X i tacrina

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Karolinska Institutet, Suècia, entre febrer i juliol del 2007. Els anticolinesteràsics són els fàrmacs aprovats actualment pel tractament pal•liatiu d’Alzheimer. En l’intent de trobar fàrmacs capaços de modificar l’evolució de la malaltia s’han sintentitzat nous compostos que conserven l’activitat anticolinesteràsica però que a més, són capaços d’interaccionar amb la cascada de formació de la proteïna beta-amiloid i la proteïna tau, principals agents patogènics d’aquesta malaltia. L’objectiu fonamental del projecte era el d’analitzar el contingut de proteina beta-amiloid, de receptors nicotínics, de GPAF i sinaptofisina en mostres de cervell de ratolins triple transgènics tractats previament amb Huprina X i Huperzina A.

Perfil farmacològic de seguretat a nivell de sistema nerviós central d'un nou fàrmac selectiu pel receptor d'histamina4

Amb l’objectiu d’identificar els possibles efectes adversos d’una nova molècula antagonista del receptor de la histamina H4 (Compost A) en el sistema nerviós central (SNC), es va realitzar el test més àmpliament emprat per aquest fi: el test anomenat FOB (Functional Observational Battery test) en el qual es fa servir la rata com a model animal d’estudi. L’estudi FOB forma part dels d’estudis principals (Core Battery Studies) de la farmacologia de seguretat requerida per les autoritats reguladores per tal d’iniciar els estudis clínics en humans (ICH Topic S7A: Safety Pharmacology Studies for Human Pharmaceuticals; FDA & EMA). D’altra banda i per tal de complementar aquests estudis principals, es va avaluar el potencial efecte convulsivant del Compost A mitjançant el model de convulsions induïdes per pentilentetrazol en rata. Aquest efecte proconvulsionant ha estat associat de manera puntual als fàrmacs antagonistes dels receptor H1 i de manera particular en la població infantil. L’estudi de les convulsions forma part dels Follow Up Studies recomenats per la ICH S7A. El Compost A en cap de les dosis administrades, en cap dels assaigs realitzats, mostra una activitat depressora o estimulant en el sistema nerviós. Es caracteritza per tant, per primera vegada, part del perfil de seguretat a nivell del SNC d’un fàrmac antagonista selectiu del receptor H4 de la histamina.

Construcció d'un Sistema d'Informació Geogràfica per a la gestió de rutes en camins no cartografiats

La resolució de la problemàtica exposada al llarg d'aquest treball s'aborda en dues fases. Una primera constitueix un estudi teòric dels diversos conceptes implicats: SIG, cartografia, geodèsia i GPS, amb especial atenció al tipus de receptors GPS disponibles al mercat. La segona part és eminentment pràctica i està formada per l'exposició de la solució adoptada per a respondre a les necessitats de l'empresa

Desenvolupament d'algorismes biològicament inspirats basats en Support Vector Machines

L'objectiu d'aquest projecte ha estat el desenvolupament d'algorismes biològicament inspirats per a l'olfacció artificial. Per a assolir-lo ens hem basat en el paradigma de les màquines amb suport vectorial. Hem construit algoritmes que imitaven els processos computacionals dels diferents sistemes que formen el sistema olfactiu dels insectes, especialment de la llagosta Schistocerca gregaria. Ens hem centrat en el lòbuls de les antenes, i en el cos fungiforme. El primer està considerat un dispositiu de codificació de les olors, que a partir de la resposta temporal dels receptors olfactius a les antenes genera un patró d'activació espaial i temporal. Quant al cos fungiforme es considera que la seva funció és la d'una memòria per als olors, així com un centre per a la integració multi-sensorial. El primer pas ha estat la construcció de models detallats dels dos sistemes. A continuació, hem utilitzat aquests models per a processar diferents tipus de senyals amb l'objectiu de abstraure els principis computacionals subjacents. Finalment, hem avaluat les capacitats d'aquests models abstractes, i els hem utilitzat per al processat de dades provinents de sensors de gasos. Els resultats mostren que el models abstractes tenen millor comportament front el soroll i més capacitat d'emmagatzematge de records que altres models més clàssics, com ara les memòries associatives de Hopfield o fins i tot en determinades circumstàncies que les mateixes Support Vector Machines.

Relació entre el percentatge i número absolut de cèl·lules Natural Killer i de l’expressió dels seus receptors NKG2D i NKp46 i les diferents formes de presentació de la Tuberculosi. Resultats preliminars.

La tuberculosi pot localitzar-se al pulmó: TB-P o altres òrgans: TB-EP, segons el compromís del sistema immunitari de l’hoste, on hi intervenen les cèl.lules Natural Killer-NK. L’estudi analitza el percentatge i número absolut d’NK i l’expressió dels receptors d’activació, NKG2D - NKp46, en 15 malalts/TB-P, 15 malalts/TB-EP i 15 sans, trobant-se augmentades en percentatge en el grup TB-P, disminuïdes en número absolut en els TB-EP i TB-P, i valors més alts d’ NKG2D, sobretot, malalts de TB-EP. Les coincidències amb d’altres estudis i les troballes preliminars obren possibilitats a investigacions en el camp de la TB-EP i la reacció immune.

Per què els castellanoparlants no miren TV3? Proposta de recerca sobre gust televisiu: anàlisi de textos i receptors

Amb l’objectiu d’orientar una futura tesi doctoral, aquest treball de recerca planteja una investigació sobre audiència televisiva a Catalunya. A partir de les aportacions fetes pels investigadors del camp, tant a nivell empíric com teòric, es dissenya una metodologia d’anàlisi del text i la recepció per tractar de donar resposta a un fenomen particular: la poca presència de públiccastellanoparlant en l’audiència de TV3, la televisió pública catalana. Sota elparaigües del construccionisme social moderat, la recerca dissenya unes hipòtesis relacionades amb la distància percebuda respecte de la cadena, el gust televisiu i les característiques enunciatives dels missatges televisius, i planteja donar-hi resposta a partir de l’anàlisi de l’enunciació de les principals cadenes generalistes que emeten a Catalunya, per una banda, i amb la realització d’entrevistes i grups de discussió amb una mostra d’espectadors, per l’altra.

Experiència dels cuidadors i les cuidadores principals informals que tenen cura d'un familiar vell amb demència des de fa més de quatre anys

El treball que es presenta vol respondre la pregunta de quina és l’experiència dels cuidadors i les cuidadores principals informals que tenen cura d’un familiar vell amb demència des de fa més de 4 anys. Després de plantejar les hipòtesis de partida, es defineixen els objectius generals i específics i s’expliquen l’interès, la justificació, la rellevància i l’aportació d’aquest estudi. En l’apartat corresponent a l’estat de la qüestió i la fonamentació conceptual, després de fer una revisió bibliogràfica, es descriuen els elements que formen part d’aquesta temàtica: perfils dels receptors de cures i de les cuidadores, significat de tenir cura, vida quotidiana i qualitat de vida i descripció del model conceptual de Virginia Henderson. En el capítol següent s’exposen la metodologia, el paradigma i el mètode d’investigació utilitzats en aquest treball, així com les matrius d’anàlisi del contingut i del discurs. A partir d’aquí s’exposen els resultats en funció dels objectius plantejats. En la discussió, s’analitzen i s’interpreten les dades obtingudes i es contraposen amb altres estudis, a més de fer-se una reflexió personal sobre els aprenentatges adquirits i una proposta de línies de treball futures. A continuació s’exposen unes conclusions per resumir la informació obtinguda. En la secció de referències bibliogràfiques es detallen les fonts consultades, i en els annexos hi consten els models d’entrevista i de matriu per a l’anàlisi de dades, el full de consentiment informat, així com el buidatge i l’anàlisi de les entrevistes.

Odorant Receptor (Or) genes: polymorphism and divergence in the D. melanogaster and D. pseudoobscura Lineages

Background: In insects, like in most invertebrates, olfaction is the principal sensory modality, which provides animals with essential information for survival and reproduction. Odorant receptors are involved in this response, mediating interactions between an individual and its environment, as well as between individuals of the same or different species. The adaptive importance of odorant receptors renders them good candidates for having their variation shaped by natural selection. Methodology/Principal Findings: We analyzed nucleotide variation in a subset of eight Or genes located on the 3L chromosomal arm of Drosophila melanogaster in a derived population of this species and also in a population of Drosophila pseudoobscura. Some heterogeneity in the silent polymorphism to divergence ratio was detected in the D. melanogaster/D. simulans comparison, with a single gene (Or67b) contributing ~37% to the test statistic. However, no other signals of a very recent selective event were detected at this gene. In contrast, at the speciation timescale, the MK test uncovered the footprint of positive selection driving the evolution of two of the encoded proteins in both D. melanogaster ¿OR65c and OR67a ¿and D. pseudoobscura ¿OR65b1 and OR67c. Conclusions: The powerful polymorphism/divergence approach provided evidence for adaptive evolution at a rather high proportion of the Or genes studied after relatively recent speciation events. It did not provide, however, clear evidence for very recent selective events in either D. melanogaster or D. pseudoobscura.

Relevance of death receptors in nervous system: role in the pathogenesis of neurodegenerative diseases and targets for therapy

L’apoptosi és un procés fisiològic que controla el nombre de cèl·lules en organismes superiors. L’apoptosi està estrictament regulada i s’ha vist que està implicada en la patogènesi d’algunes malalties del sistema nerviós. En aquest sentit, un excés de mort cel·lular contribueix a les malalties neurodegenerati- ves, mentre que, el seu dèficit és una de les raons del desenvolupament de tumors. El punt principal de regulació del procés apoptòtic és l’activació de les caspases, cisteïna-proteases que tenen especificitat pels residus aspàrtic. Les caspases es poden activar per dos mecanismes principals: (1) alliberament de citocrom C dels mitocondris alterats al citoplasma i (2) l’activació dels receptors de la membrana anomenats receptors de mort (DR, de l’anglès death receptor). Aquests receptors s’han caracteritzat extensament en el sistema immunitari, mentre que en el sistema nerviós les seves funcions són encara desconegudes. El present article se centra en el paper dels DR en la patogènesi de malalties neurodegeneratives i suggereix el seu potencial des del punt de vista terapèutic. També es descriuen diverses molècules intracel·lulars caracteritzades per la seva habilitat en la modulació dels DR. Entre elles, presentem dues noves proteïnes – lifeguard i FAIM – que s’expressen específicament al sistema nerviós.

Heteromeric nicotinic receptors are involved in the sensitization and addictive properties of MDMA in mice

We have investigated the effect of nicotinic receptor ligands in the behavioral sensitization (hyperlocomotion) and rewarding properties (conditioned place preference paradigm, CPP) of 3,4-methylenedioxy-methamphetamine (MDMA) in mice. Each animal received intraperitoneal pretreatment with either saline, dihydro-β-erythroidine (DHβE, 1 mg/kg) or varenicline (VAR, 0.3 mg/kg), 15 min prior to subcutaneous saline or MDMA (5 mg/kg), for 10 consecutive days. On day 1, both DHβE and VAR inhibited the MDMA-induced hyperlocomotion. After 10 days of treatment, MDMA induced a hyperlocomotion that was not reduced (rather enhanced) in antagonist-pretreated animals. This early hyperlocomotion was accompanied by a significant increase in heteromeric nicotinic receptors in cortex that was not blocked by DHβE or VAR. Behavioral sensitization to MDMA was highest 2 weeks after the discontinuation of MDMA treatment. This additional increase in sensitivity was prevented in animals pretreated with DHβE or VAR. At this time, MDMA-treated mice showed a significant increase in heteromeric receptors in cortex that was prevented by DHβE and VAR. An involvement of α7 nicotinic receptors in this effect is ruled out. MDMA (10 mg/kg) induced positive CPP that was abolished by DHβE (2 mg/kg) and VAR (2 mg/kg). Moreover, chronic nicotine pretreatment (2 mg/kg, ip, b.i.d., for 14 days) caused MDMA, administered at a low dose (3 mg/kg), to induce CPP, which would otherwise not occur. Finally, present results point out that heteromeric nicotinic receptors are involved in locomotor sensitization and addictive potential induced by MDMA. Thus, varenicline might be a useful drug to treat both tobacco and MDMA abuse at once.

Heteromeric nicotinic receptors are involved in the sensitization and addictive properties of MDMA in mice

We have investigated the effect of nicotinic receptor ligands in the behavioral sensitization (hyperlocomotion) and rewarding properties (conditioned place preference paradigm, CPP) of 3,4-methylenedioxy-methamphetamine (MDMA) in mice. Each animal received intraperitoneal pretreatment with either saline, dihydro-β-erythroidine (DHβE, 1 mg/kg) or varenicline (VAR, 0.3 mg/kg), 15 min prior to subcutaneous saline or MDMA (5 mg/kg), for 10 consecutive days. On day 1, both DHβE and VAR inhibited the MDMA-induced hyperlocomotion. After 10 days of treatment, MDMA induced a hyperlocomotion that was not reduced (rather enhanced) in antagonist-pretreated animals. This early hyperlocomotion was accompanied by a significant increase in heteromeric nicotinic receptors in cortex that was not blocked by DHβE or VAR. Behavioral sensitization to MDMA was highest 2 weeks after the discontinuation of MDMA treatment. This additional increase in sensitivity was prevented in animals pretreated with DHβE or VAR. At this time, MDMA-treated mice showed a significant increase in heteromeric receptors in cortex that was prevented by DHβE and VAR. An involvement of α7 nicotinic receptors in this effect is ruled out. MDMA (10 mg/kg) induced positive CPP that was abolished by DHβE (2 mg/kg) and VAR (2 mg/kg). Moreover, chronic nicotine pretreatment (2 mg/kg, ip, b.i.d., for 14 days) caused MDMA, administered at a low dose (3 mg/kg), to induce CPP, which would otherwise not occur. Finally, present results point out that heteromeric nicotinic receptors are involved in locomotor sensitization and addictive potential induced by MDMA. Thus, varenicline might be a useful drug to treat both tobacco and MDMA abuse at once.

Experiència dels cuidadors i les cuidadores principals informals que tenen cura d'un familiar vell amb demència des de fa més de quatre anys

El treball que es presenta vol respondre la pregunta de quina és l’experiència dels cuidadors i les cuidadores principals informals que tenen cura d’un familiar vell amb demència des de fa més de 4 anys. Després de plantejar les hipòtesis de partida, es defineixen els objectius generals i específics i s’expliquen l’interès, la justificació, la rellevància i l’aportació d’aquest estudi. En l’apartat corresponent a l’estat de la qüestió i la fonamentació conceptual, després de fer una revisió bibliogràfica, es descriuen els elements que formen part d’aquesta temàtica: perfils dels receptors de cures i de les cuidadores, significat de tenir cura, vida quotidiana i qualitat de vida i descripció del model conceptual de Virginia Henderson. En el capítol següent s’exposen la metodologia, el paradigma i el mètode d’investigació utilitzats en aquest treball, així com les matrius d’anàlisi del contingut i del discurs. A partir d’aquí s’exposen els resultats en funció dels objectius plantejats. En la discussió, s’analitzen i s’interpreten les dades obtingudes i es contraposen amb altres estudis, a més de fer-se una reflexió personal sobre els aprenentatges adquirits i una proposta de línies de treball futures. A continuació s’exposen unes conclusions per resumir la informació obtinguda. En la secció de referències bibliogràfiques es detallen les fonts consultades, i en els annexos hi consten els models d’entrevista i de matriu per a l’anàlisi de dades, el full de consentiment informat, així com el buidatge i l’anàlisi de les entrevistes.