Redox dysregulation and oxidative stress in schizophrenia: genetic and functional anomalies of glutathione synthesis in patients and experimental models involving GABA interneurons and NMDA receptors

Objective: Converging evidence speak in favor of an abnormal susceptibility to oxidative stress in schizophrenia. A decreased level of glutathione (GSH), the principal non-protein antioxidant and redox regulator, was observed both in cerebrospinal-fluid and prefrontal cortex of schizophrenia patients (Do et al., 2000). Results: Schizophrenia patients have an abnormal GSH synthesis most likely of genetic origin: Two independent case-control studies showed a significant association between schizophrenia and a GAG trinucleotide repeat (TNR) polymorphism in the GSH key synthesizing enzyme glutamate-cysteine-ligase (GCL) catalytic subunit (GCLC) gene. The most common TNR genotype 7/7 was more frequent in controls, whereas the rarest TNR genotype 8/8 was three times more frequent in patients. The disease-associated genotypes correlated with a decrease in GCLC protein expression, GCL activity and GSH content. Such a redox dysregulation during development could underlie the structural and functional anomalies in connectivity: In experimental models, GSH deficit induced anomalies similar to those observed in patients. (a) morphology: In animal models with GSH deficit during the development we observed in prefrontal cortex a decreased dendritic spines density in pyramidal cells and an abnormal development of parvalbumine (but not of calretinine) immunoreactive GABA interneurones in anterior cingulate cortex. (b) physiology: GSH depletion in hippocampal slices induces NMDA receptors hypofunction and an impairment of long term potentiation. In addition, GSH deficit affected the modulation of dopamine on NMDA-induced Ca 2+ response in cultured cortical neurons. While dopamine enhanced NMDA responses in control neurons, it depressed NMDA responses in GSH-depleted neurons. Antagonist of D2-, but not D1-receptors, prevented this depression, a mechanism contributing to the efficacy of antipsychotics. The redox sensitive ryanodine receptors and L-type calcium channels underlie these observations. (c) cognition: Developing rats with low [GSH] and high dopamine lead deficit in olfactory integration and in object recognition which appears earlier in males that females, in analogy to the delay of the psychosis onset between man and woman. Conclusion: These clinical and experimental evidence, combined with the favorable outcome of a clinical trial with N-Acetyl Cysteine, a GSH precursor, on both the negative symptoms (Berk et al., submitted) and the mismatch negativity in an auditory oddball paradigm supported the proposal that a GSH synthesis impairment of genetic origin represent, among other factors, one major risk factor in schizophrenia.

Avalanche dynamics of fiber bundle models

We present a detailed analytical and numerical study of the avalanche distributions of the continuous damage fiber bundle model CDFBM . Linearly elastic fibers undergo a series of partial failure events which give rise to a gradual degradation of their stiffness. We show that the model reproduces a wide range of mechanical behaviors. We find that macroscopic hardening and plastic responses are characterized by avalanche distributions, which exhibit an algebraic decay with exponents between 5/2 and 2 different from those observed in mean-field fiber bundle models. We also derive analytically the phase diagram of a family of CDFBM which covers a large variety of potential avalanche size distributions. Our results provide a unified view of the statistics of breaking avalanches in fiber bundle models

Implantació de les TIC en un institut d'educació secundària

El projecte consisteix en tot el procés d'anàlisi, disseny, implementació i implantació de les tic en un institut , des de la part de sistemes de xarxa i de servidors, fins a la web corporativa de centre, el portal de docència virtual i una eina que permet l'intercanvi de recursos didàctis entre tots els membres de la comunitat educativa d'un o diversos centres.

Proposta de millora en la formació de la competència digital a l'educació secundària obligatoria

Realitzar una proposta per a millorar la competència digital a la ESO mitjançant un estudi d'altres sistemes educatius i realitzar una proposta de treball per projectes interdisciplinaris.

PSyscal: disseny i implementació d'un sistema paral·lel per al calibratge automàtic de models P-Sistema

Es tracta d'un projecte que proposa una aplicació per al calibratge automàtic de models P-sistema. Per a fer-ho primer es farà un estudi sobre els models P-sistema i el procediment seguit pels investigadors per desenvolupar aquest tipus de models. Es desenvoluparà una primera solució sèrie per al problema, i s'analitzaran els seus punts febles. Seguidament es proposarà una versió paral·lela que millori significativament el temps d'execució, tot mantenint una alta eficiència i escalabilitat.

Implantació del SAW en el centre d'educació especial AREMI

Oferir suport al centre AREMI a l'hora de posar en marxa l'ús del SAW amb l'objectiu d'usar-lo com a sistema de comunicació augmentativa en substitució del sistema que utilitzaven fins ara, el Plaphoons.

Estructuració de xarxes. Disseny i implementació de serveis a Instituts d'Educació Secundària

Estudi dels problemes més freqüents a centres de secundària. Cerca de possibles solucions. Disseny i implementació de la xarxa i els serveis per a aconseguir millores en la velocitat d'accés a internet, autenticació segura, privacitat de dades, tolerància a fallides i control dels continguts accessibles des de la xarxa. Elaboració de programari auxiliar per a la configuració i manuals de configuració.

Disseny i implementació d'una API en Python per el processament de models de poblacions simulats mitjançant PlinguaCore

En aquest projecte, tractarem de crear una aplicació que ens permeti d'una forma ràpida i eficient, el processament dels resultats obtinguts per un eina de simulació d'ecosistemes naturals anomenada PlinguaCore .L'objectiu d'aquest tractament és doble. En primer lloc, dissenyar una API que ens permeti de forma eficient processar la gran quantitat de dades generades per simulador d'ecosistemes PlinguaCore. En segon lloc, fer que aquesta API es pugui integrar en altres aplicacions, tant de tractament de dades, com de cal·libració dels models.

Predictions from information-theoretical models of nonequilibrium radiation

The radiation distribution function used by Domínguez and Jou [Phys. Rev. E 51, 158 (1995)] has been recently modified by Domínguez-Cascante and Faraudo [Phys. Rev. E 54, 6933 (1996)]. However, in these studies neither distribution was written in terms of directly measurable quantities. Here a solution to this problem is presented, and we also propose an experiment that may make it possible to determine the distribution function of nonequilibrium radiation experimentally. The results derived do not depend on a specific distribution function for the matter content of the system

Adaptació d'itinerari d'educació ambiental i sensorial a la vall d'Alinyà

Després d’analitzar el potencial de la muntanya d’Alinyà, s’ha observat que és un lloc idoni per desenvolupar activitats d’educació ambiental (EA). Per aquest motiu s’elabora un itinerari d’EA, part del qual és adaptat sensorialment. Havent analitzat els pros i contres de cada itine-rari ja descrit en la muntanya d’Alinyà s’ha escollit l’itinerari 3 que s’amplia fins a la zona de El Ribatell per aconseguir un dels objectius inicials: l’adaptació d’un itinerari d’EA per a persones amb mobilitat reduïda o discapacita-des. En el disseny de l’itinerari s’han inclòs tots els elements d’interès socio-ambiental més desta-cables de la zona, entre els quals es pot destacar els diferents tipus de boscos, aspectes geològics com el Roc de la Pena o els quatre grans rapi-nyaires que es poden trobar a la zona.

Disseny i elaboració de materials d'educació ambiental per a Mexicali (Baixa Califòrnia, Mèxic)

El present treball aporta el disseny d'un nou material d'educació ambiental (EA) adequat a l'alumnat de la ciutat de Mexicali, capital de la Baixa Califòrnia (Mèxic), que s'ajusti a les necessitats d'aquesta tenint en compte els escassos recursos de personal tècnic i econòmics de que disposa la ONG Desarrollo Integral Comunitario de Mexicali A.C. Al finalitzar el projecte, després d'un ampli treball de recerca documental i de camp, s'ha elaborat un material didàctic d'EA pels nivells educatius de primària, secundària i preparatòria (l'equivalent al batxillerat més el 4t d'ESO) adequat al context de la zona.

Redox dysregulation in the pathophysiology of schizophrenia and bipolar disorder: insights from animal models.

Abstract Significance: Schizophrenia (SZ) and bipolar disorder (BD) are classified as two distinct diseases. However, accumulating evidence shows that both disorders share genetic, pathological, and epidemiological characteristics. Based on genetic and functional findings, redox dysregulation due to an imbalance between pro-oxidants and antioxidant defense mechanisms has been proposed as a risk factor contributing to their pathophysiology. Recent Advances: Altered antioxidant systems and signs of increased oxidative stress are observed in peripheral tissues and brains of SZ and BD patients, including abnormal prefrontal levels of glutathione (GSH), the major cellular redox regulator and antioxidant. Here we review experimental data from rodent models demonstrating that permanent as well as transient GSH deficit results in behavioral, morphological, electrophysiological, and neurochemical alterations analogous to pathologies observed in patients. Mice with GSH deficit display increased stress reactivity, altered social behavior, impaired prepulse inhibition, and exaggerated locomotor responses to psychostimulant injection. These behavioral changes are accompanied by N-methyl-D-aspartate receptor hypofunction, elevated glutamate levels, impairment of parvalbumin GABA interneurons, abnormal neuronal synchronization, altered dopamine neurotransmission, and deficient myelination. Critical Issues: Treatment with the GSH precursor and antioxidant N-acetylcysteine normalizes some of those deficits in mice, but also improves SZ and BD symptoms when given as adjunct to antipsychotic medication. Future Directions: These data demonstrate the usefulness of GSH-deficient rodent models to identify the mechanisms by which a redox imbalance could contribute to the development of SZ and BD pathophysiologies, and to develop novel therapeutic approaches based on antioxidant and redox regulator compounds. Antioxid. Redox Signal. 18, 1428-1443.

Protective and Aggravating Effects of Nlrp3 Inflammasome Activation in IBD Models: Influence of Genetic and Environmental Factors.

Background: Inflammatory bowel disease (IBD) is characterized by chronic intestinal inflammation due to dysregulation of the mucosal immune system. The cytokines IL-1β and IL-18 appear early in intestinal inflammation and their pro-forms are processed via the caspase-1-activating multiprotein complex, the Nlrp3 inflammasome. Previously, we reported that the uptake of dextran sodium sulfate (DSS) by macrophages activates the Nlrp3 inflammasome and that Nlrp3(-/-) mice are protected in the acute DSS colitis model. Of note, other groups have reported opposing effects in regards to DSS susceptibility in Nlrp3(-/-) mice. Recently, mice lacking inflammasomes were found to develop a distinct intestinal microflora. Methods: To reconcile the contradicting observations, we investigated the role of Nlrp3 deficiency in two different IBD models: acute DSS colitis and TNBS (2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid)-induced colitis. In addition, we investigated the impact of the intestinal flora on disease severity by performing cohousing experiments of wild-type and Nlrp3(-/-) mice, as well as by antibiotic treatment. Results: Nlrp3(-/-) mice treated with either DSS or TNBS exhibited attenuated colitis and lower mortality. This protective effect correlated with an increased frequency of CD103+ lamina propria dendritic cells expressing a tolerogenic phenotype in Nlrp3(-/-) mice in steady state conditions. Interestingly, after cohousing, Nlrp3(-/-) mice were as susceptible as wild-type mice, indicating that transmission of endogenous bacterial flora between the two mouse strains might increase susceptibility of Nlrp3(-/-) mice towards DSS-induced colitis. Accordingly, treatment with antibiotics almost completely prevented colitis in the DSS model. Conclusions: The composition of the intestinal microflora significantly influences disease severity in IBD models comparing wild-type and Nlrp3(-/-) mice. This observation may - at least in part - explain contradictory results concerning the role of the inflammasome in different labs. Further studies are required to define the role of the Nlrp3 inflammasome in noninflamed mucosa under steady state conditions and in IBD.

Legislació i perspectives de gènere en la construcció de la ciutadania: una comparativa

El projecte realitzat se situa en el marc de la història contemporània i s’ha centrat en l’anàlisi, des d'una perspectiva comparativa, dels discursos de gènere a Irlanda i Catalunya. S’ha estudiat especialment com s’articulen a través de la legislació. El període cronològic establert és molt extens. Comprèn des dels anys 20 fins als anys 70 del segle XX. Aquesta cronologia amplia ha permès observar fenòmens de llarga durada: les reconfiguracions dels discursos de gènere en funció d’altres processos socials pels quals es veuen afectats, com són per exemple, el naixement de un nou estat (l’Estat Franquista en el cas de Catalunya, i l’Estat Irlandès independent), la Transició a la Democràcia en el cas espanyol o el debats per a la entrada a la Unió Europea a Irlanda. En el cas de Catalunya el focus en aquest període ha significat l’anàlisi de la legislació pròpia que s’elabora en determinats períodes però especialment l’anàlisi de la legislació estatal per la qual es regeix en d’altres. El projecte s’ha basat en un extens àmbit temàtic, principalment en l’anàlisi de la legislació (drets polítics i reconeixement del principi d’igualtat, món laboral, família, educació, drets reproductius, educació/reeducació moral), ja que és un instrument essencial en la construcció i imposició de models de masculinitat i feminitat. A més, a través de la legislació s’ha pogut fer més evident la relació dels discursos de gènere amb altres factors com són les transformacions polítiques en cada cas, la construcció de l’Estat o la influència del nacionalisme. Aquest enfocament ha permès també avaluar la importància relativa dels diferents agents que intervenen en la imposició d’una determinada legislació (Estat, Església, societat civil etc).