Quatre dècades de recerca a les illes Medes

Fa exactament 30 anys, l’agost de 1982, un de nosaltres signava la presentació (Ros, 1984a) del volum Els sistemes naturals de les illes Medes, que no veuria la llum fins dos anys després (Ros, Gili i Olivella, 1984). Fou aquell un esforç col·lectiu important, en el que participaren 54 autors, que al llarg de més de vuit-centes pàgines, 42 capítols i una vintena de làmines i mapes desplegables explicava tot el que llavors se sabia de l’entorn físic, la flora, la fauna i les comunitats, marines i terrestres, delpetit arxipèlag empordanès. L’esperó del llibre havien estat uns projectes de recerca, modestos si es comparen amb els actuals, endegats per joves llicenciats, estudiants i afeccionats que al llarg de ladècada prèvia exploraren extensivament els fons de les illes, en mostrejaren les comunitats i en feren diversos estudis faunístics, florístics i comunitaris relativament complets.

L’estatge infralitoral de la costa del Montgrí i les illes Medes: comunitats algals i poblacions de garotes

Les algues són els organismes que dominen la majoria de paisatges submarins bentònics. De fet, les algues són presents a totes les comunitats bentòniques del nostre litoral, des de la superfície del mar finsa fondàries que poden superar els 100 metres. Tot i que agrupem les algues en un gran grup genèric, es tracta en realitat d’un conjunt molt heterogeni, amb una gran quantitat d’espècies que tenen característiques molt diferents entre elles, amb requeriments fisiològics i resposta a les condicions ambientals tambédiferents i que condicionen la seva distribució. Així, cada espècie s’ha adaptat a viure en un ambient amb unes condicions determinades d’il·luminació, hidrodinamisme i disponibilitat de nutrients, tipus desubstrat o temperatura (Ollivier, 1929; Feldmann, 1937; Péres i Picard, 1964; Riedl, 1966; Ros et al., 1985). Com a resultat d’aquesta sèrie de factors ambientals, que segueixen essencialment un gradient batimètric, podem observar una marcada zonació, de forma que cada espècie o comunitat només és present enun rang de profunditats determinat. D’aquesta forma, en el litoral marí trobem un paisatge organitzat en bandes horitzontals; aquestes bandes poden assimilar-se a diferents tipus de comunitats.

L’alguer de Posidonia oceanica de les illes Medes: més de trenta anys d’estudi

Fins on hem pogut esbrinar, el primer estudi publicat en una revista científica sobre la praderia o alguer de Posidonia oceanica de les illes Medes és el de De Haro (1965). En aquella època, la investigació delsfons marins estava als seus inicis i probablement la praderia de les illes Medes va ser un dels primers llocs en què, amb mitjans força precaris i a càrrec d’uns joves estudiants, es van efectuar prospeccions en immersió, tècnica que tot just començava però que molt ràpidament havia de substituir les dragues ialtres artefactes menys fiables. Amb el Programa de Bentos, entre 1972-1974 (Ros, 1982) –precisament aquest autor (vegeu el capítol 1) era un d’aquells «joves estudiants»; l’altre era en Jordi Camp, actualment investigador del CSIC–, la recerca bentònica va agafar un primer impuls i l’escafandre autònom es va incorporar plenament com a eina d’observació i mostreig. Durant aquest programa, es va situar una de les estacions de treball a les illes Medes, i l’alguer de Posidonia va ser un dels hàbitats objecte d’estudi, tot i que més aviat amb un objectiu faunístic i biocenòtic que estrictament ecològic.

Characterization of cytoplasmic antiviral signaling pathways

Summary Multicellular organisms have evolved the immune system to protect from pathogen such as viruses, bacteria, fungi or parasites. Detection of invading pathogens by the host innate immune system is crucial for mounting protective responses and depends on the recognition of microbial components by specific receptors. The results presented in this manuscript focus on the signaling pathways involved in the detection of viral infection by the sensing of viral nucleic acids. First, we describe a new regulatory mechanism controlling RNA-sensing antiviral pathways. Our results indicate that TRIF and Cardif, the crucial adaptor proteins for endosomal and cytoplasmic RNA detection signaling pathway, are processed and inactivated by caspases. The second aspect investigated here involves a signaling pathway triggered upon cytosolic DNA sensing. The interferon inducible protein DAI was recently described as a DNA sensor able to induce the activation of IRFs and NF-κΒ transcription factors leading to type I interferon production. Here we identify two RIP homotypic interaction motifs (RHIMs) in DAI and demonstrate that they mediate the recruitment of RIP1 and RIP3 and the subsequent NF-κΒ activation. Moreover, we observed that the mouse cytomegalovirus RHIM- containing protein M45 has the potential to block this signaling cascade by interfering with the formation of the DAI-RIP1/3 signaling complex. Finally, we report the generation and the initial characterization of NLRX1-deficient mice. NLRX1 is a member of the NOD-like receptor family localized to the mitochondria. The function of NLRX1 is still controversial: one study proposed that NLRX1 acts as an inhibitor of the RIG-like receptor (RLR) antiviral pathway by binding the adaptor protein Cardif, whereas another report implicated NLRX1 in the generation of reactive oxygen species (ROS) and the amplification of NF-κΒ and JNK triggered by TNF-α, poly(I:C) or Shigella infection. Collectively, our results indicate that NLRX1-deficiency does not affect RLR signaling nor TNF-α induced responses. Proteomics analysis identified UQCRC2, a subunit of the complex III of the mitochondrial respiratory chain, as a NLRX1 binding partner. This observation might reveal a possible functional link between NLRX1 and mitochondrial respiration and/or ROS generation. Résumé Au cours de l'évolution, les organismes multicellulaires ont développé le système immunitaire afin de se protéger contre les pathogènes. Une étape cruciale pour le déclenchement des réponses protectrices est la reconnaissance par les cellules du système immunitaire de molécules propres aux microbes grâce à des récepteurs spécifiques. Les résultats présentés dans cette thèse décrivent des nouveaux aspects concernant les voies de signalisation impliquées dans la détection des virus. Le premier projet décrit un mécanisme de régulation des voies activées par la détection d'ARN virale. Nos résultats montrent que TRIF et Cardif, des protéines adaptatrices des voies déclenchées par la reconnaissance de ces acides nucléiques au niveau des endosomes et du cytoplasme, sont clivés et inactivés par les caspases. Le projet suivant de notre recherche concerne une voie de signalisation activée par la détection d'ADN au niveau du cytoplasme. La protéine DAI a été récemment décrite comme un senseur pour cet ADN capable d'activer les facteurs de transcription IRF et NF-κΒ et d'induire ainsi la production des interférons de type I. Ici on démontre que DAI interagit avec RIP1 et RIP3 par le biais de domaines appelés RHIM et que ce complexe est responsable de l'activation de NF-κΒ. On a aussi identifié une protéine du cytomégalovirus de la souris, M45, qui contient ce même domaine et on a pu démontrer qu'elle a la capacité d'interférer avec la formation du complexe entre DAI et RIP1/RIP3 bloquant ainsi l'activation de NF-κΒ. Enfin on décrit ici la génération de souris déficientes pour le gène qui code pour la protéine NLRX1. Cette protéine fait partie de la famille des récepteurs NOD et est localisée dans la mitochondrie. Une étude a suggéré que NLRX1 agit comme un inhibiteur des voies antivirales activées par les récepteurs du type RIG-I (RLR) en interagissant avec la protéine adaptatrice Cardif. Une autre étude propose par contre que NLRX1 participe à la production des dérivés réactifs de l'oxygène et contribue ainsi à augmenter l'activation de NF- κΒ et JNK induite par le TNF-α ou le poly(I:C). Nos résultats montrent que l'absence de NLRX1 ne modifie ni la voie de signalisation RLR ni les réponses induites par le TNF-α. Des analyses ultérieures ont permis d'identifier comme partenaire d'interaction de NLRX1 la protéine UQCRC2, une des sous-unités qui composent le complexe III de la chaîne respiratoire mitochondriale. Cette observation pourrait indiquer un lien fonctionnel entre NLRX1 et la respiration mitochondriale ou la production des dérivés réactifs de l'oxygène au niveau de cette organelle.

Interactions of dietary whole-grain intake with fasting glucose- and insulin-related genetic loci in individuals of European descent: a meta-analysis of 14 cohort studies.

Whole-grain foods are touted for multiple health benefits, including enhancing insulin sensitivity and reducing type 2 diabetes risk. Recent genome-wide association studies (GWAS) have identified several single nucleotide polymorphisms (SNPs) associated with fasting glucose and insulin concentrations in individuals free of diabetes. We tested the hypothesis that whole-grain food intake and genetic variation interact to influence concentrations of fasting glucose and insulin. Via meta-analysis of data from 14 cohorts comprising ∼ 48,000 participants of European descent, we studied interactions of whole-grain intake with loci previously associated in GWAS with fasting glucose (16 loci) and/or insulin (2 loci) concentrations. For tests of interaction, we considered a P value <0.0028 (0.05 of 18 tests) as statistically significant. Greater whole-grain food intake was associated with lower fasting glucose and insulin concentrations independent of demographics, other dietary and lifestyle factors, and BMI (β [95% CI] per 1-serving-greater whole-grain intake: -0.009 mmol/l glucose [-0.013 to -0.005], P < 0.0001 and -0.011 pmol/l [ln] insulin [-0.015 to -0.007], P = 0.0003). No interactions met our multiple testing-adjusted statistical significance threshold. The strongest SNP interaction with whole-grain intake was rs780094 (GCKR) for fasting insulin (P = 0.006), where greater whole-grain intake was associated with a smaller reduction in fasting insulin concentrations in those with the insulin-raising allele. Our results support the favorable association of whole-grain intake with fasting glucose and insulin and suggest a potential interaction between variation in GCKR and whole-grain intake in influencing fasting insulin concentrations.

Development of a dose-controlled multiculture cell exposure chamber for efficient delivery of airborne and engineered nanoparticles

In order to study the various health influencing parameters related to engineered nanoparticles as well as to soot emitted b diesel engines, there is an urgent need for appropriate sampling devices and methods for cell exposure studies that simulate the respiratory system and facilitate associated biological and toxicological tests. The objective of the present work was the further advancement of a Multiculture Exposure Chamber (MEC) into a dose-controlled system for efficient delivery of nanoparticles to cells. It was validated with various types of nanoparticles (diesel engine soot aggregates, engineered nanoparticles for various applications) and with state-of-the-art nanoparticle measurement instrumentation to assess the local deposition of nanoparticles on the cell cultures. The dose of nanoparticles to which cell cultures are being exposed was evaluated in the normal operation of the in vitro cell culture exposure chamber based on measurements of the size specific nanoparticle collection efficiency of a cell free device. The average efficiency in delivering nanoparticles in the MEC was approximately 82%. The nanoparticle deposition was demonstrated by Transmission Electron Microscopy (TEM). Analysis and design of the MEC employs Computational Fluid Dynamics (CFD) and true to geometry representations of nanoparticles with the aim to assess the uniformity of nanoparticle deposition among the culture wells. Final testing of the dose-controlled cell exposure system was performed by exposing A549 lung cell cultures to fluorescently labeled nanoparticles. Delivery of aerosolized nanoparticles was demonstrated by visualization of the nanoparticle fluorescence in the cell cultures following exposure. Also monitored was the potential of the aerosolized nanoparticles to generate reactive oxygen species (ROS) (e.g. free radicals and peroxides generation), thus expressing the oxidative stress of the cells which can cause extensive cellular damage or damage on DNA.

Polyamine metabolism and signaling in plant abiotic stress protection

Polyamines (PAs) are small polycationic compounds present in all living organisms. Compelling evidences indicate a role for PAs in plant protection against stress. During the recent years, genetic, molecular and ‘omic’ approaches have been undertaken to unravel the role of PAs in stress signaling. Overall, results point to intricate relationships between PAs, stress hormone pathways and ROS signaling. Such cross-regulations condition stress signaling through the modulation of abscisic acid (ABA) and ROS amplification-loops. In this chapter we compile our recent findings which elucidate molecular mechanisms and signalingpathways by which PAs contribute to stress protection in plants.

Polyphenol-rich foods in the Mediterranean diet are associated with better cognitive function in elderly subjects at high cardiovascular risk

Brain oxidative processes play a major role in age-related cognitive decline, thus consumption of antioxidant-rich foods might help preserve cognition. Our aim was to assess whether consumption of antioxidant-rich foods in the Mediterranean diet relates to cognitive function in the elderly. In asymptomatic subjects at high cardiovascular risk (n = 447; 52% women; age 5580 y) enrolled in the PREDIMED study, a primary prevention dietary-intervention trial, we assessed food intake and cardiovascular risk profile, determined apolipoprotein E genotype, and used neuropsychological tests to evaluate cognitive function.We also measured urinary polyphenols as an objective biomarker of intake. Associations between energy-adjusted food consumption, urinary polyphenols, and cognitive scores were assessed by multiple linear regression models adjusted for potential confounders. Consumption of some foods was independently related to better cognitive function. The specific associations [regression coefficients (95% confidence intervals)] were: total olive oil with immediate verbal memory [0.755 (0.1511.358)]; virgin olive oil and coffee with delayed verbal memory [0.163 (0.0100.316) and 0.294 (0.0550.534), respectively];walnuts with working memory [1.191 (0.0612.322)]; and wine with Mini-Mental State Examination scores [0.252 (0.0060.496)]. Urinary polyphenols were associated with better scores in immediate verbal memory [1.208 (0.2362.180)]. Increased consumption of antioxidant-rich foods in general and of polyphenols in particular is associated with better cognitive performance in elderly subjects at high cardiovascular risk. The results reinforce the notion that Mediterranean diet components might counteract age-related cognitive decline.

Londres, terra promesa: l'emigració de joves universitaris titulats catalans a Londres

L’alta taxa d’atur juvenil a Catalunya i la precarització persistent del mercat laboral per als joves, han provocat que molts d’ells es plantegin marxar a l’estranger per a provar sort. Segons l’INE, al 2012 van emigrar 10791 catalans i el 35,7% són joves d’entre 16 i 34 anys. El Regne Unit va ser la tercera destinació preferida, amb 958 catalans emigrants reconeguts. La globalització ha difuminat les fronteres i ha obert els horitzons a empreses i treballadors. Les experiències internacionals són cada cop més necessàries si volem formar part d’aquest món, però tenen les seves contrapartides. La present investigació estudia el cas de 10 joves catalans amb titulacions universitàries que han marxat a Londres a la recerca d’aquesta experiència internacional, tot desitjant assentar les bases d’una carrera professional exitosa. El focus d’estudi és conèixer les motivacions de l’emigració que han trobat a la ciutat anglesa i quines són les expectatives de futur

Mitochondrial dysfunction increases oxidative stress and decreases chronological life span in fission yeast

Background: Oxidative stress is a probable cause of aging and associated diseases. Reactive oxygen species (ROS) originate mainly from endogenous sources, namely the mitochondria. Methodology/Principal Findings: We analyzed the effect of aerobic metabolism on oxidative damage in Schizosaccharomyces pombe by global mapping of those genes that are required for growth on both respiratory-proficient media and hydrogen-peroxide-containing fermentable media. Out of a collection of approximately 2700 haploid yeast deletion mutants, 51 were sensitive to both conditions and 19 of these were related to mitochondrial function. Twelve deletion mutants lacked components of the electron transport chain. The growth defects of these mutants can be alleviated by the addition of antioxidants, which points to intrinsic oxidative stress as the origin of the phenotypes observed. These respiration-deficient mutants display elevated steady-state levels of ROS, probably due to enhanced electron leakage from their defective transport chains, which compromises the viability of chronologically-aged cells. Conclusion/Significance: Individual mitochondrial dysfunctions have often been described as the cause of diseases or aging, and our global characterization emphasizes the primacy of oxidative stress in the etiology of such processes.

Detecting the oxidative reactivity of nanoparticles: a new protocol for reducing artifacts

Understanding the oxidative reactivity of nanoparticles (NPs; <100 nm) could substantially contribute to explaining their toxicity. We attempted to refine the use of 2′7-dichlorodihydrofluorescein (DCFH) to characterize NP generation of reactive oxygen species (ROS). Several fluorescent probes have been applied to testing oxidative reactivity, but despite DCFH being one of the most popular for the detection of ROS, when it has been applied to NPs there have been an unexplainably wide variability in results. Without a uniform methodology, validating even robust results is impossible. This study, therefore, identified sources of conflicting results and investigated ways of reducing occurrence of artificial results. Existing techniques were tested and combined (using their most desirable features) to form a more reliable method for the measurement of NP reactivity in aqueous dispersions. We also investigated suitable sample ranges necessary to determine generation of ROS. Specifically, ultrafiltration and time-resolved scan absorbance spectra were used to study possible optical interference when using high sample concentrations. Robust results were achieved at a 5 µM DCFH working solution with 0.5 unit/mL horseradish peroxidase (HRP) dissolved in ethanol. Sonication in DCFH-HRP working solution provided more stable data with a relatively clean background. Optimal particle concentration depends on the type of NP and in general was in the µg/mL range. Major reasons for previously reported conflicting results due to interference were different experimental approaches and NP sample concentrations. The protocol presented here could form the basis of a standardized method for applying DCFH to detect generation of ROS by NPs.

Susceptibilitat genètica al càncer gàstric: caracterització de les interaccions de segon ordre entre gens i variants identificades en l’estudi EPIC‐EURGAST

En aquest Treball de Final de Grau s’exposen els resultats de l’anàlisi de les dades genètiques del projecte EurGast2 "Genetic susceptibility, environmental exposure and gastric cancer risk in an European population”, estudi cas‐control niat a la cohort europea EPIC “European Prospective lnvestigation into Cancer and Nutrition”, que té per objectiu l’estudi dels factors genètics i ambientals associats amb el risc de desenvolupar càncer gàstric (CG). A partir de les dades resultants de l’estudi EurGast2, en el què es van analitzar 1.294 SNPs en 365 casos de càncer gàstric i 1.284 controls en l’anàlisi Single SNP previ, la hipòtesi de partida del present Treball de Final de Grau és que algunes variants amb un efecte marginal molt feble, però que conjuntament amb altres variants estarien associades al risc de CG, podrien no haver‐se detectat. Així doncs, l’objectiu principal del projecte és la identificació d’interaccions de segon ordre entre variants genètiques de gens candidats implicades en la carcinogènesi de càncer gàstric. L’anàlisi de les interaccions s’ha dut a terme aplicant el mètode estadístic Model‐based Multifactor Dimensionality Reduction Method (MB‐MDR), desenvolupat per Calle et al. l’any 2008 i s’han aplicat dues metodologies de filtratge per seleccionar les interaccions que s’exploraran: 1) filtratge d’interaccions amb un SNP significatiu en el Single SNP analysis i 2) filtratge d’interaccions segons la mesura Sinèrgia. Els resultats del projecte han identificat 5 interaccions de segon ordre entre SNPs associades significativament amb un major risc de desenvolupar càncer gàstric, amb p‐valor inferior a 10‐4. Les interaccions identificades corresponen a interaccions entre els gens MPO i CDH1, XRCC1 i GAS6, ADH1B i NR5A2 i IL4R i IL1RN (que s’ha validat en les dues metodologies de filtratge). Excepte CDH1, cap altre d’aquests gens s’havia associat significativament amb el CG o prioritzat en les anàlisis prèvies, el que confirma l’interès d’analitzar les interaccions genètiques de segon ordre. Aquestes poden ser un punt de partida per altres anàlisis destinades a confirmar gens putatius i a estudiar a nivell biològic i molecular els mecanismes de carcinogènesi, i orientades a la recerca de noves dianes terapèutiques i mètodes de diagnosi i pronòstic més eficients.

Prediction of Childhood Asthma Using Conditional Probability and Discrete Event Simulation

Abstract: Asthma prevalence in children and adolescents in Spain is 10-17%. It is the most common chronic illness during childhood. Prevalence has been increasing over the last 40 years and there is considerable evidence that, among other factors, continued exposure to cigarette smoke results in asthma in children. No statistical or simulation model exist to forecast the evolution of childhood asthma in Europe. Such a model needs to incorporate the main risk factors that can be managed by medical authorities, such as tobacco (OR = 1.44), to establish how they affect the present generation of children. A simulation model using conditional probability and discrete event simulation for childhood asthma was developed and validated by simulating realistic scenario. The parameters used for the model (input data) were those found in the bibliography, especially those related to the incidence of smoking in Spain. We also used data from a panel of experts from the Hospital del Mar (Barcelona) related to actual evolution and asthma phenotypes. The results obtained from the simulation established a threshold of a 15-20% smoking population for a reduction in the prevalence of asthma. This is still far from the current level in Spain, where 24% of people smoke. We conclude that more effort must be made to combat smoking and other childhood asthma risk factors, in order to significantly reduce the number of cases. Once completed, this simulation methodology can realistically be used to forecast the evolution of childhood asthma as a function of variation in different risk factors.

La Necròpolis protohistòrica de Santa Madrona (Riba-roja d'Ebre, Ribera d'Ebre)

Aquesta publicació recull de forma monogràfica els resultats dels treballs d’excavació duts a terme a la necròpolis protohistòrica de Santa Madrona (Riba-roja, Ribera d’Ebre). Els autors són Maria Carme Belarte Franco (investigadora ICREA adscrita a l’ICAC) i Jaume Noguera Guillén (investigador de l’ICAC a través del programa Beatriu de Pinós i professor associat de la UB), i també hi han col·laborat Marta Miñarro, Núria Morell, Pau Olmos i Àlex Ros. Núria Rafel, professora de Prehistòria dela Universitat de Lleida, és l’autora del pròleg. La necròpolis protohistòrica de Santa Madrona es va excavar entre el 2003 i el 2004, fruit d’una col·laboració entre la Universitat de Barcelona i l’Institut Català d’Arqueologia Clàssica, amb finançament de la Generalitat de Catalunya, el Centre d’Estudis de la Ribera d’Ebre, el Consell Comarcal de la Ribera d’Ebre i l’Ajuntament de Riba-roja d’Ebre. Les excavacions van documentar una vintena d’enterraments d’incineració en urnes de la primera edat del ferro (segles VIII-VII aC), coberts per un nivell que contenia abundant material ceràmic datable dins el segle III aC, tal vegada corresponents a una necròpolis ibèrica arrasada. Al llibre es presenta la descripció i interpretació del conjunt d’estructures i materials, i també inclou l’estudi paleontropològic de les restes a càrrec de Thaïs Fadrique i Assumpció Malgosa (UAB) i l’estudi arqueobotànic, a càrrec deDaniel López (ROCS).

Projecte d'adequació d'una nau industrial per a la implantació d'una indústria de processat d'ametlles

El projecte se situa en una explotació agrícola de 20 ha, 18 de les quals estan destinades al cultiu d’ametllers de la varietat Vairo. L’explotació pertany al municipi de l’Albi, a la comarca de Les Garrigues, província de Lleida. Actualment a la finca existeix una nau industrial sense instal•lació elèctrica ni hidràulica i sense cap partició a l’interior que es fa servir com a magatzem d’eines. Les ametlles recollides a l’explotació són comercialitzades a una cooperativa de Reus. Els serveis dels que disposa la finca actualment són: - Escomesa elèctrica a l’entrada de la finca. - Aigua del canal Segarra-Garrigues pressuritzada. Escomesa a l’entrada de la finca. - Fossa sèptica de 50 m3. Es troba a 20 m del col•lector general pel qual s’evacuaran les aigües residuals. Es tracta d’una antiga bassa soterrada que ja existia i que se’n reconvertirà el seu ús. L’objectiu del projecte és descriure i dissenyar l’adequació de la nau industrial de dimensions 10 m x 12 m (120 m2) per implantar una indústria de processat primari d’ametlla. El processat primari consisteix en el desclovat de l’ametlla (separació del gra de la closca), assecat del gra obtingut per aconseguir una humitat inferior al 6 % i finalment l’envasat d’aquest gra. Com a procés secundari s’envasarà i es comercialitzarà la closca obtinguda en el procés de descolvat