Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
Nuevos modelos murinos para investigar la desregulación molecular por pérdida de Tet2 en la hematopoyesis y el envejecimiento
Get PDFPrograma de Doctorat en Biomedicina / Tesi realitzada a l'Institut de Recerca contra la Leucèmia Josep Carreras[spa] Las células madre hematopoyéticas (HSCs) poseen la capacidad de autorrenovarse y diferenciarse, garantizando así el mantenimiento del sistema hematopoyético a lo largo de la vida del individuo. Sin embargo, con el envejecimiento, la acumulación de mutaciones somáticas puede conferir a las HSCs mutadas una ventaja proliferativa, dando lugar a su expansión clonal, un fenómeno conocido como hematopoyesis clonal (CH). Entre los genes recurrentemente mutados en la CH y en las neoplasias hematológicas, TET2 destaca como uno de los más relevantes. No obstante, los mecanismos moleculares que impulsan la CH asociada a TET2 aún no se comprenden completamente.
En este estudio, hemos generado y caracterizado dos nuevos modelos murinos con una deleción inducible de Tet2: Tet2f/f:Lyz2-CreERT2, dirigido a células mieloides maduras, y Tet2f/f:Scl-CreERT2, enfocado en las HSCs. El primero mostró una pérdida eficiente de Tet2 en las células mieloides del bazo, acompañada de alteraciones epigenéticas relevantes relacionadas con la inflamación. El segundo modelo permitió analizar con mayor precisión las consecuencias de la deleción de Tet2 en etapas tempranas de la hematopoyesis, detectándose alteraciones transcripcionales y epigenéticas en genes asociados con la autorrenovación y la transformación maligna, sin observarse cambios fenotípicos evidentes a corto plazo.
Además, se realizó una caracterización exhaustiva del sistema Mx1-Cre, ampliamente utilizado para estudiar la pérdida de Tet2 en ratones. Tanto en animales jóvenes como envejecidos, la pérdida de Tet2 provocó un aumento en la autorrenovación de las células madre y progenitoras hematopoyéticas (HSPCs), así como una expansión del linaje mieloide.
Estas alteraciones se acompañaron de cambios generalizados en la metilación del ADN y en la expresión de genes relacionados con la respuesta inmune en las HSPCs. Sin embargo, este modelo presenta importantes limitaciones, como la deleción de Tet2 en múltiples tipos celulares, la activación inflamatoria y la recombinación espontánea, que dificultan la interpretación del papel específico de Tet2.[cat] Les cèl·lules mare hematopoètiques (HSCs) tenen la capacitat d’autorrenovar-se i diferenciar-se, garantint així el manteniment del sistema hematopoètic al llarg de la vida de l’individu. No obstant això, amb l’envelliment, l’acumulació de mutacions somàtiques por conferir a les HSCs mutades un avantatge proliferatiu, donant lloc a la seva expansió clonal, un fenomen conegut com hematopoesi clonal (CH). Entre els gens mutats de manera recurrent en la CH i en les neoplàsies hematològiques, TET2 destaca com un dels més rellevants. Tanmateix, els mecanismes moleculars que impulsen la CH associada a TET2 encara no es comprenen completament.
En aquest estudi, hem generat i caracteritzat dos nous models murins amb una deleció induïble de Tet2: Tet2f/f:Lyz2-CreERT2, dirigit a les cèl·lules mieloides madures, i Tet2f/f:Scl-CreERT2, enfocat en les HSCs. El primer va mostrar un pèrdua eficient de Tet2 en les cèl·lules mieloides de la melsa, acompanyada d’alteracions epigenètiques rellevants relacionades amb la inflamació. El segon model va permetre analitzar amb més precisió les conseqüències de la deleció de Tet2 en etapes inicials de l’hematopoesi, detectant-se alteracions transcripcionals i epigenètiques en gens associats amb l’autorrenovació i la transformació maligna, sense observar-se canvis fenotípics evidents a curt termini.
A més, vam dur a terme una caracterització exhaustiva del sistema Mx1-Cre, àmpliament utilitzat per estudiar la pèrdua de Tet2 en ratolins. Tant en animals joves com envellits, la pèrdua de Tet2 va provocar un augment de l’autorrenovació de les cèl·lules mare i progenitores hematopoètiques (HSPCs), així com una expansió del llinatge mieloide. Aquestes alteracions es van acompanyar de canvis generalitzats en la metilació de l’ADN i en
l’expressió de gens relacionats amb la resposta immune en les HSPCs. No obstant això, aquest model presenta limitacions importants, com la deleció de Tet2 en múltiples tipus cel·lulars, l’activació inflamatòria i la recombinació espontània, que dificulten la interpretació del paper específic de Tet2.
En conjunt, els nous models desenvolupats en aquest treball representen eines complementàries i més precises per a l’estudi de la CH i la transformació maligna, facilitant l’anàlisi dels seus mecanismes cel·lulars i moleculars, així com l’avaluació preclínica de teràpies dirigides.[eng] Hematopoietic stem cells (HSCs) possess the ability to self-renew and differentiate, thereby ensuring the maintenance of the hematopoietic system throughout an individual’s lifespan. However, with aging, the accumulation of somatic mutations can confer a proliferative advantage to mutated HSCs, leading to their clonal expansion. This phenomenon is known as clonal hematopoiesis (CH). Among the genes recurrently mutated in CH and hematological malignancies, TET2 stands out as one of the most relevant. Nevertheless, the molecular mechanisms driving TET2-associated CH are not yet fully understood.
In this study, we generated and characterized two novel mouse models with an inducible Tet2 deletion: Tet2f/f:Lyz2-CreERT2, targeting mature myeloid cells, and Tet2f/f:Scl-CreERT2, focused on HSCs. The first model showed efficient loss of Tet2 in splenic myeloid cells, along with relevant epigenetic changes related with inflammation. The second model enabled a more precise analysis of the consequences of Tet2 deletion at early hematopoietic stages, revealing transcriptional and epigenetic alterations in genes related to self-renewal and malignant transformation, without evident short-term phenotypic changes.
We also performed a comprehensive characterization of the widely used Mx1-Cre system to study Tet2 loss in mice. In both young and aged animals, Tet2 deletion led to increased self-renewal of hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs), as well as myeloid lineage expansion. These changes were accompanied by widespread alterations in DNA methylation and expression of immune-related genes in HSPCs. However, this model presents significant limitations, including Tet2 deletion in multiple cell
types, inflammatory activation, and spontaneous recombination, which complicate the interpretation of Tet2-specific roles.
Altogether, the new models developed in this study represent complementary and more refined tools to investigate CH and malignant transformation, facilitating the analysis of underlying cellular and molecular mechanisms and the preclinical evaluation of targeted therapies
Evaluation of the Dynamic guided surgery system in comparation to the static guided surgery and the free hand method. A Prospective Clinical Study.
No full textLa posició de l'implant es determina segons les necessitats protèsiques individuals de cada pacient, tot respectant les estructures anatòmiques circumdants. Tot i que els diferents sistemes de guia disponibles al mercat funcionen de manera diferent, tots tenen com a objectiu final transferir de manera precisa i predictible la posició planificada de l'implant a la boca del pacient.
Aquest projecte de tesi doctoral recopila tres publicacions amb l’objectiu d’ampliar el coneixement sobre el sistema de guia dinàmica i comparar-lo amb altres alternatives. La recerca pretén presentar l’estat actual d’aquesta tècnica, descriure’n la corba d’aprenentatge i comparar-la amb el sistema de guia estàtica.The implant position is determined according to the individual prosthetic needs of each patient while respecting the surrounding anatomical structures. Although the various guidance systems available on the market function differently, they all ultimately aim to transfer the planned implant position to the patient’s mouth precisely and predictably.
This doctoral thesis project compiles three publications aimed at expanding the knowledge of the dynamic guidance system and comparing it with other alternatives. The research intends to present the current state of this technique, describe its learning curve, and compare it with the static guidance system.Ciències de la Salut (RD 99/2011
Interference-Based Forgetting in Spatial Navigation: Latent Behavioral Signatures and the Impact of Synaptic Plasticity Disruption
Get PDFPrograma de Doctorat en Biomedicina[eng] Memory is a core adaptive function that enables animals to anticipate outcomes and guide behavior beyond immediate sensory cues. In this thesis, we use the 8-port maze (Morales et al., 2020) as a paradigm to disentangle learning from memory, to track the coexistence of multiple temporal traces, and to dissect the mechanisms of memory interference and strategy dynamics in recall.
In Chapter 1, we demonstrate that learning performance during training does not predict recall strength. Using the Memory Index (MI), we establish a robust and training-independent measure of memory, showing that animals recall memories from both 2h and 24h delays within the same session, thus providing behavioral evidence that multiple temporal traces coexist rather than overwrite one another.
In Chapter 2, we uncover a spatial distance-dependent pattern of interference: memories from nearby rewarded locations reinforce one another, whereas distant ones interfere and weaken recall. A generative model partially reproduced this effect, suggesting that spatial relationships between memories contribute to, but do not fully account for, their stability.
In Chapter 3, we apply a GLM-HMM to identify the latent strategies underlying recall. Four distinct strategies emerge—goal-directed recall (2h), outdated recall (24h), memory-avoidance, and lapses/disengagement. These strategies are expressed dynamically within and across sessions, explaining variability in behavior beyond average performance. Importantly, the spatial patterns of latent strategies show that interference is not a single, uniform effect, but becomes evident through the use of particular states, especially those guided by memory.
In Chapter 4, we show that anti-NMDAR antibody infusion produces a reorganization of strategy dynamics: recall behavior becomes more dominated by 2h strategies at the expense of flexibility, and the spatial interference pattern of memory-based strategies is inverted.
In Chapter 5, we find that anti-LGI1 antibodies also disrupt recall dynamics but in a qualitatively different manner: increases in 2h recall are more modest, while 24h recall and avoidance strategies persist in altered proportions, and interference spatial modulation shows non-monotonic patterns. These results reveal distinct disruptions of memory organization across autoimmune encephalitis models.
Taken together, this thesis supports—based on behavioral, computational, and experimental evidence—that memory recall is not a fixed process, but can emerge from the flexible combination of multiple latent strategies. The 8-port maze, combined with latent-state modeling, offers a useful framework to bridge synaptic dysfunction and behavioral memory organization, while also opening the door to correlating behavior with neuronal imaging data
Evaluating harmonized equivalent black carbon mass concentration and source apportionment for air quality assessment
No full textTesi en modalitat de compendi de publicacionsTesi amb menció de Doctorat Internacional(English) Black carbon (BC), derived from optical absorption measurements, has become an emerging air quality (AQ) metric due to its significant impact on air quality, climate, and public health. However, BC itself cannot be directly measured, leading to inconsistencies in its equivalent mass estimation. The European Union’s new AQ directive mandates BC monitoring at supersites and suggests its measurements at hotspots, defining it as carbonaceous aerosols measured by light absorption. In atmospheric sciences, equivalent black carbon (eBC) is commonly defined as the mass concentration derived indirectly by measuring light attenuation from particles collected on a filter at specific wavelengths (λ) using filter-based absorption photometers (FAPs). The measured attenuation is first converted into the absorption coefficient (babs) and subsequently into eBC mass concentration using predefined mass absorption cross-sections (MAC). These MAC values are either default instrumental settings or can be determined through calibration against elemental carbon (EC) mass measurements.
Despite recent regulatory progress, the accurate quantification of eBC and its sources apportionment remain challenging due to the lack of a standardized reference method and operational inconsistencies across monitoring networks. This Ph.D. thesis directly addresses these limitations by harmonizing absorption measurements, eBC mass concentration estimation, and refining source apportionment methodologies. In addition, it incorporates advanced computational techniques to enhance the accuracy, consistency, and interpretability of eBC reporting for AQ assessment. The research explores the spatial and temporal variability of eBC mass concentrations across Europe by compiling two decades of ambient observations from more than 50 monitoring sites representing diverse station typologies including urban background (UB), traffic (TR), suburban (SUB), and regional background (RB) environments.
In the first phase of this thesis, light absorption measurements were harmonized systematically and historical nominal eBC observations were analyzed to assess the spatiotemporal variability of eBC mass concentration across Europe. A pronounced decreasing trend in eBC concentrations was observed, following the pattern TR > UB > SUB > RB. A northward decline in eBC concentrations was evident, consistent with
trends observed for other pollutants such fine particulate matter (PM2.5). Moreover, strong seasonal variability was evident, with winter peaks at UB and SUB sites driven by lower atmospheric mixing and increased domestic heating. The findings of this thesis also contributed to the harmonization of eBC observations across U.S. regions by applying the latest methodological recommendations derived from this thesis. Findings indicate that while regulatory measures effectively reduced gasoline and diesel vehicle emissions across U.S., regional factors such as wildfires significantly contributed to elevated eBC levels.
Apportionment of eBC to combustion sources from liquid fuels (mainly fossil; eBCLF) and solid fuels (mainly non-fossil; eBCSF) was performed using data from the Aethalometer (AE33) instruments, and applying the common Aethalometer approach. Although the limitation of this approach was pointed out in this thesis, findings showed eBCLF dominance across all sites, with eBCSF indicating regional relevance. A decade-long decline in eBCLF reflected decreased trend of diesel car emissions, whereas stable or increasing eBCSF trend in certain areas, suggest increasing solid fuel combustion, mainly unaffected by regulatory actions targeting non-exhaust emissions during the same period.
In the second phase of this thesis, to improve the accuracy of eBC estimation, the spatial and temporal variability of site and instrument specific MAC were explored using co-located EC and absorption measurements across Europe. Different methodologies were evaluated for retrieving eBC, including locally derived, median, and rolling MAC values. Results indicate that eBC estimates derived using nominal MAC values may overestimate concentrations by up to 50%, depending on sites characteristics and the type of FAPs employed, compared to those corrected using site-specific rolling MAC values. Furthermore, a strong dependence of MAC on seasonality was identified, emphasizing the need for continuous MAC calibration to ensure reliable eBC estimation.
Given the limitations of the Aethalometer approach revealed in the first study, in the third phase the source apportionment of eBC into eBCLF and eBCSF was refined using site-specific Absorption Ångström Exponent (AAE) values derived from Aethalometer absorption measurements. A percentile-based method was employed to derive AAELF and AAESF, using the 1st percentile of the summer-filtered and the 99th percentile of the winter-unfiltered AAE probability density function, respectively. This method was validated through strong agreement with independent chemical tracers (e.g., m/z 60 for biomass burning). However, results indicate that constant AAE values may not be universally applicable, emphasizing the need for site- and season-specific calibrations to improve eBC source characterization accuracy.
Moreover, the results improved eBC source characterization through the integration of multi-time resolution factor analysis with multi-wavelength optical and chemical speciation datasets. This approach improved the determination of site- and source-specific AAE values, addressing the limitations associated with a priori assumptions in the Aethalometer-based approach. Furthermore, machine learning (ML) models were explored as virtual sensors for eBC estimation. ML models demonstrated strong transferability across multiple European sites, underscoring their potential to enhance AQ monitoring by providing interpretable and scalable predictive frameworks in areas lacking eBC monitoring data. Ultimately, this research lays the foundation for a more standardized and data-driven approach to eBC assessment, supporting its potential inclusion as a regulated air pollutant and reinforcing its role in air quality and climate policies.(Català) El carboni negre (BC), derivat de mesures d’absorció òptica, s’ha convertit en una mètrica emergent de qualitat de l’aire (QA) a causa del seu impacte significatiu en la qualitat de l’aire, el clima i la salut pública. Tanmateix, el BC no es pot mesurar directament, cosa que genera inconsistències en l’estimació de la concentració de massa equivalent. La nova directiva de qualitat de l’aire de la Unió Europea exigeix el monitoratge de BC en supersites de monitoratge i en suggereix la mesura en zones crítiques de contaminació atmosfèrica, definint-lo com aerosols carbonosos mesurats per absorció de llum. En ciències atmosfèriques, el carboni negre equivalent (eBC) es defineix generalment com la concentració de massa derivada indirectament mitjançant la mesura de l’atenuació de la llum de les partícules recollides en un filtre a longituds d’ona específiques (λ), utilitzant fotòmetres d’absorció basats en filtres (FAPs). L’atenuació mesurada es converteix primer en el coeficient d’absorció (babs) i, posteriorment, en la concentració de massa d’eBC utilitzant valors predefinits d’absorció de massa (MAC). Aquests valors MAC estan predefinits en l’instrument o poden determinar-se mitjançant una calibració respecte a mesures de massa de carboni elemental (EC).
Malgrat els avenços normatius recents, la quantificació precisa de l’eBC i la contribució de les seves fonts continua sent un repte a causa de la manca d’un mètode de referència estandarditzat i a les inconsistències operacionals entre les xarxes de monitoratge. Aquesta tesi doctoral aborda directament aquestes limitacions mitjançant l’harmonització de les mesures d’absorció, l’estimació de la concentració de massa d’eBC i el optimització de les metodologies de contribució de fonts. A més, incorpora tècniques computacionals avançades per millorar la precisió, la consistència i la interpretabilitat dels informes d’eBC per a l’avaluació de la qualitat de l’aire. La recerca explora la variabilitat espacial i temporal de les concentracions de massa d’eBC a tot Europa, recopilant dues dècades d’observacions ambientals d’eBC en més de 50 ubicacions de monitoratge que representen diverses tipologies d’estacions, incloent-hi zones de fons urbà (UB), trànsit (TR), fons suburbà (SUB) i fons regional (RB).
En la primera fase d’aquesta tesi, les mesures d’absorció de llum es van harmonitzar sistemàticament i es van analitzar les observacions històriques d’eBC nominal per avaluar la variabilitat espaiotemporal de la concentració de massa d’eBC a Europa. Es va observar una tendència decreixent pronunciada en les concentracions d’eBC, seguint el patró TR > UB > SUB > RB. Es va evidenciar una disminució cap al nord, consistent amb les tendències observades per a altres contaminants com les partícules fines (PM2.5). A més, es va detectar una gran variabilitat estacional, amb pics a l’hivern a les ubicacions UB i SUB impulsats per una menor barreja atmosfèrica i l’augment de l’ús de calefaccions domèstiques. Els resultats d’aquesta tesi també van contribuir a l’harmonització de les observacions d’eBC a les regions dels EUA mitjançant l’aplicació de les darreres recomanacions metodològiques derivades d’aquesta recerca. Els resultats indiquen que, tot i que les mesures reguladores van reduir eficaçment les emissions de vehicles de gasolina i dièsel als EUA, factors regionals com els incendis forestals van contribuir significativament als nivells elevats d’eBC.
La contribució de l’eBC a fonts de combustió de combustibles líquids (principalment fòssils; eBCLF) i combustibles sòlids (principalment no fòssils; eBCSF) es va realitzar utilitzant dades dels instruments Aethalometero (AE33) i aplicant el model comú de l’Aethalometero. Tot i que aquesta tesi assenyala la limitació d’aquest model, els resultats van mostrar la dominància d’eBCLF a totes les ubicacions, amb eBCSF indicant rellevància regional. La disminució d’eBCLF durant una dècada va reflectir la tendència decreixent de les emissions d’automòbils dièsel, mentre que la tendència estable o creixent d’eBCSF en certes zones suggereix un augment de l’ús de combustibles sòlids, escassament afectada per les mesures reguladores relacionades amb emissions no derivades de combustió durant el mateix període.
En la segona fase d’aquesta tesi, per augmentar la precisió de l’estimació d’eBC, es va explorar la variabilitat espacial i temporal dels valors de MAC específics per a cada ubicació i instrument, utilitzant mesures col·locades d’EC i absorció arreu d’Europa. Es van avaluar diferents metodologies per determinar eBC, incloent-hi valors derivats in situ, mitjanes i MAC calculats amb mitjana mòbil. Els resultats indiquen que les estimacions d’eBC determinades utilitzant valors nominals de MAC poden sobreestimar les concentracions fins a un 50%, depenent de les característiques de les ubicacions i del tipus de FAP emprat, en comparació amb aquelles corregides mitjançant mitjanes mòbils de MAC específics per ubicació. A més, es va identificar una dependència significativa dels MAC amb l’estacionalitat, cosa que ressalta la necessitat de calibracions contínues de MAC per garantir una estimació fiable d’eBC.
Donades les limitacions del model de l’Aethalometero revelades en el primer estudi, en la tercera fase, la contribució de fonts d’eBC en eBCLF i eBCSF es va ajustar mitjançant valors de l’exponent d’Ångström d’absorció (AAE) específics per a cada ubicació derivats de les mesures d’absorció del Aethalometero. Es va emprar un mètode basat en percentils per derivar AAELF i AAESF, utilitzant el percentil 1 de l’AAE filtrat d’estiu i el percentil 99 de l’AAE sense filtrar a l’hivern, respectivament. Aquest mètode va ser validat mitjançant una alta correlació amb traçadors químics independents (per exemple, m/z 60 per a crema de biomassa). Tanmateix, els resultats indiquen que els valors constants d’AAE poden no ser universalment aplicables, cosa que subratlla la necessitat de calibracions específiques segons la ubicació i l’estació per millorar la precisió en la caracterització de les fonts d’eBC.
A més, els resultats van millorar la caracterització de les fonts d’eBC mitjançant la integració de l’anàlisi factorial de múltiples temps amb conjunts de dades òptiques i de especificació química de múltiples longituds d’ona. Aquest enfocament va millorar la determinació dels valors d’AAE per a cada ubicació i font, abordant les limitacions associades amb les suposicions predefinides en el model de l’Aethalometero. A més, es van explorar models d’aprenentatge automàtic (ML) com a sensors virtuals per a l’estimació d’eBC. Els models de ML van demostrar una gran transferibilitat en múltiples ubicacions europees, cosa que ressalta el seu potencial per millorar el monitoratge de la qualitat de l’aire proporcionant marcs predictius interpretables i escalables en àrees que manquen de dades de mesura d’eBC. Finalment, aquesta recerca estableix les bases per a un enfocament més estandarditzat i basat en dades per a l’avaluació d’eBC, donant suport al seu potencial per ser inclòs com a contaminant atmosfèric regulat i reforçant el seu paper en les polítiques de qualitat de l’aire i canvi climàtic.(Español) El carbono negro (BC), derivado de mediciones de absorción óptica, se ha convertido en una métrica emergente de calidad del aire (AQ) debido a su impacto significativo en la calidad del aire, el clima y la salud pública. Sin embargo, el BC no puede medirse directamente, lo que genera inconsistencias en la estimación de concentración de masa equivalente. La nueva directiva de calidad del aire de la Unión Europea exige el monitoreo de BC en supersitios de monitoreo y sugiere su medición en zonas críticas de contaminación atmosférica, definiéndolo como aerosoles carbonosos medidos por absorción de luz. En ciencias atmosféricas, el carbono negro equivalente (eBC) se define generalmente como la concentración de masa derivada indirectamente mediante la medición de la atenuación de la luz de las partículas colectadas en un filtro a longitudes de onda específicas (λ) utilizando fotómetros de absorción basados en filtros (FAP). La atenuación medida se convierte primero en el coeficiente de absorción (babs) y, posteriormente, en la concentración de masa de eBC utilizando valores predefinidos de absorción de masa (MAC). Estos valores de MAC están predefinidos en el instrumento o pueden determinarse mediante calibración respecto mediciones de masa de carbono elemental (EC).
A pesar de los avances regulatorios recientes, la cuantificación precisa del eBC y la contribución de sus fuentes siguen siendo un desafío debido a la falta de un método de referencia estandarizado y a las inconsistencias operacionales entre las redes de monitoreo. Esta tesis doctoral aborda directamente estas limitaciones mediante la armonización de las mediciones de absorción, la estimación de la concentración de masa de eBC y el refinamiento de las metodologías de contribución de fuentes. Además, incorpora técnicas computacionales avanzadas para mejorar la precisión, consistencia e interpretabilidad de los reportes de eBC para la evaluación de la calidad del aire. La investigación explora la variabilidad espacial y temporal de las concentraciones de masa de eBC a través de Europa, recopilando dos décadas de observaciones ambientales de eBC en más de 50 ubicaciones de monitoreo que representan diversas tipologías de estaciones, incluyendo zonas de fondo urbano (UB), tráfico (TR), fondo suburbano (SUB) y fondo regional (RB).
En la primera fase de esta tesis, las mediciones de absorción de luz se armonizaron sistemáticamente y se analizaron las observaciones históricas de eBC nominal para evaluar la variabilidad espaciotemporal de la concentración de masa de eBC en Europa. Se observó una tendencia decreciente pronunciada en las concentraciones de eBC, siguiendo el patrón TR > UB > SUB > RB. Se evidenció una disminución hacia el norte, consistente con las tendencias observadas para otros contaminantes, como las partículas finas (PM2.5). Además, se evidenció una gran variabilidad estacional, con picos en invierno en las ubicaciones UB y SUB impulsados por la menor mezcla atmosférica y el aumento del uso de calefacciones domésticas. Los resultados de esta tesis también contribuyeron a la armonización de las observaciones de eBC en las regiones de EE.UU. mediante la aplicación de las últimas recomendaciones metodológicas derivadas de esta tesis. Los resultados indican que, si bien las medidas regulatorias redujeron eficazmente las emisiones de vehículos de gasolina y diésel en EE.UU., factores regionales como los incendios forestales contribuyeron significativamente a los niveles elevados de eBC.
La contribución de eBC a fuentes de combustión de combustibles líquidos (principalmente fósiles; eBCLF) y combustibles sólidos (principalmente no fósiles; eBCSF) se realizó utilizando datos de los instrumentos Aethalómetro (AE33) y aplicando el modelo común del Aethalómetro. Aunque esta tesis señala la limitación de este modelo, los resultados mostraron la dominancia de eBCLF en todas las ubicaciones, con eBCSF indicando relevancia regional. La disminución de eBCLF durante una década reflejó la tendencia decreciente de las emisiones de automóviles diésel, mientras que la tendencia estable o creciente de eBCSF en ciertas áreas sugiere un aumento del uso de combustibles sólidos, escasamente afectada por las medidas regulatorias relacionadas con las emisiones no derivadas de la combustión durante el mismo período.
En la segunda fase de esta tesis, para aumentar la precisión de la estimación de eBC, se exploró la variabilidad espacial y temporal de los valores de MAC específicos para cada ubicación e instrumento utilizando mediciones co-localizadas de EC y absorción en toda Europa. Se evaluaron diferentes metodologías para determinar eBC, incluyendo valores derivados in situ, medianos y de MAC calculada en media móvil. Los resultados indican que las estimaciones de eBC determinadas utilizando valores nominales de MAC pueden sobrestimar las concentraciones en hasta un 50%, dependiendo de las características de las ubicaciones y el tipo de FAPs empleados, en comparación con aquellas corregidas
mediante medias móviles de MAC específicos de ubicación. Además, se identificó una fuerte dependencia de los MAC con la estacionalidad, lo que resalta la necesidad de calibraciones continuas de MAC para garantizar una estimación fiable de eBC.
Dadas las limitaciones del modelo Aethalómetro reveladas en el primer estudio, en la tercera fase, la contribución de fuentes de eBC en eBCLF y eBCSF se ajustó mediante valores del Exponente de Ángström de Absorción (AAE) específicos para cada ubicación derivados de las mediciones de absorción de Aethalómetro. Se empleó un método basado en percentiles para derivar AAELF y AAESF, utilizando el percentil 1 del AAE filtrado de verano y el percentil 99 del AAE sin filtrar en invierno, respectivamente. Este método fue validado mediante una alta correlación con trazadores químicos independientes (por ejemplo, m/z 60 para quema de biomasa). Sin embargo, los resultados indican que los valores constantes de AAE pueden no ser universalmente aplicables, lo que subraya la necesidad de calibraciones específicas según la ubicación y la estación para mejorar la precisión de la caracterización de las fuentes de eBC.
Además, los resultados mejoraron la caracterización de las fuentes de eBC mediante la integración del análisis factorial de resolución múltiple con conjuntos de datos ópticos y de especificación química de múltiples longitudes de onda. Este enfoque mejoró la determinación de los valores de AAE para cada ubicación y fuente, abordando las limitaciones asociadas con las suposiciones predefinidas en el modelo Aethalómetro. Además, se exploraron los modelos de aprendizaje automático (ML) como sensores virtuales para la estimación de eBC. Los modelos de ML demostraron una gran transferibilidad a través de múltiples ubicaciones europeos, lo que subraya su potencial para mejorar la monitorización de la calidad del aire al proporcionar marcos predictivos interpretables y escalables en áreas que carecen de datos de medida de eBC. En última instancia, esta investigación sienta las bases para un enfoque más estandarizado y basado en datos para la evaluación de eBC, apoyando su potencial inclusión como un contaminante atmosférico regulado y reforzando su papel en las políticas de calidad del aire y cambio climático.DOCTORAT EN RECURSOS NATURALS I MEDI AMBIENT (Pla 2012
Genomic Insights into the Population Dynamics, Connectivity, and Geographic Origins of Critically Endangered Gorillas
Get PDFEls goril·les són un grup de grans simis africans format per quatre subespècies, les quals estan en perill o perill crític d’extinció. En aquesta tesi, hem obtingut mostres no invasives de tres de les quatre subespècies al llarg de la seva distribució actual, amb l’objectiu de generar dades genètiques georeferenciades, les quals combinades amb dades públiques representen un total de 33 llocs de mostreig diferents. Hem aplicat un protocol d’hibridació per tal de capturar el cromosoma 21 de 280 mostres fecals i de pèls de goril·les de poblacions salvatges. A més, també hem seqüenciat el genoma complet d’onze mostres de museu de les dues espècies de goril·les, i dotze mostres de sang obtingudes mitjançant targetes de FTA de mostres de goril·les de les planes occidentals rescatats. A partir d’aquestes mostres hem pogut caracteritzar l’estructura poblacional a petia escala en els goril·les de les planes occidentals, detectant tres poblacions principals i el riu Sangha com a barrera entre el flux genètic entre aquestes. També hem reconstruït patrons de connectivitat passats entre poblacions específiques dels goril·les de les planes occidentals i els goril·les de Cross River, els quals haurien estat facilitats per un corredor migratori també utilitzat per les dues subespècies de ximpanzés de la mateixa zona (Pan troglodytes troglodytes i Pan troglodytes ellioti). Utilitzant aquestes dades genètiques georeferenciades hem pogut predir els orígens geogràfics de dades de goril·les públiques nascuts en estat salvatge i de goril·les que han estat rescatats. Aquesta geolocalització s’ha pogut dur a terme a nivell poblacional en el cas dels goril·les de muntanya i per a algunes poblacions dels goril·les de les planes occidentals.Gorillas are a group of African great apes comprising two species and four subspecies, all of which are currently classified as critically endangered or endangered. Here, we non-invasively sampled three of the four gorilla subspecies across large parts of their present-day distributions to generate georeferenced genetic data, which, when combined with previous datasets, represents 33 different sampling sites. We applied a target-capture hybridisation protocol to capture chromosome 21 of wild gorilla faecal and hair samples for a total of 280 individuals. We also sequenced whole genomes of 11 eastern and western gorilla museum specimens and 12 rescued western lowland gorillas using FTA cards. We characterised fine-scale population structure in wild western lowland gorillas, detecting three population clusters and a significant role of the Sangha River as a barrier to gene flow. We also reconstructed patterns of past population connectivity between specific populations of western lowland gorillas and Cross River gorillas, which may have been facilitated by a migration corridor also used by the Central and Nigeria-Cameroon chimpanzee subspecies. With this extensive georeferenced genetic dataset, we predicted the geographic origins of previously published wild-born gorillas and geolocalised rescued gorillas, with a population-level resolution for mountain gorillas and some populations of western lowland gorillas.Universitat Pompeu Fabra. Doctorat en Biomedicin
Connecting microbiota and neurodegenerative diseases
Get PDFLa malaltia d’Alzheimer és un trastorn neurològic molt prevalent i la principal causa de demència a nivell mundial. Els seus principals trets patològics són les plaques amiloides i els garbuixos neurofibril·lars, que corresponen a acumulacions de pèptids beta-amiloide i proteïnes tau agregades. Una de les principals qüestions sobre el desenvolupament de la malaltia és entendre com aquestes proteïnes, habitualment no patogèniques, acaben seguint una via d’agregació aberrant que condueix a la malaltia. Tot i que s’han estudiat molts factors, encara no es coneixen del tot els mecanismes implicats.
Aquesta tesis investiga el comportament agregatiu del pèptid beta-amiloide i els elements que interfereixen en la seva agregació. Primer, hem estudiat les seves propietats electrostàtiques analitzant com les alteracions del pH i de la força iònica modifiquen la seva agregació. Hem mostrat com canvis localitzats en el pH o la força iònica, com els que es poden donar en compartiments petits com els endosomes, poden generar espècies agregatives que es propaguen més ràpidament que aquelles formades en condicions fisiològiques.
En segon lloc, hem analitzat com les proteïnes exògenes de tipus prionoide derivades de la microbiota intestinal poden interferir en l’agregació dels pèptids -amiloide. Això és important perquè la microbiota intestinal és una comunitat bacteriana present en el nostre organisme al llarg de tota la vida, la qual cosa incrementa la probabilitat d’interaccions entre proteïnes bacterianes i humanes, amb possibles conseqüències negatives per a la salut. En aquest estudi, hem observat que el microbioma conté proteïnes de tipus prionoide capaces d’agregar-se, actuant com els prions dels llevats, i de provocar la sembra creuada (cross-seeding) dels pèptids beta-amiloide. També hem vist que aquestes proteïnes són tòxiques per a cèl·lules neuroblastoma humanes i poden provocar deteriorament cognitiu en models de Caenorhabditis elegans.
En conclusió, aquest estudi posa en relleu diversos factors que poden alterar l’agregació dels pèptids beta-amiloide, destacant especialment les proteïnes exògenes de tipus prionoide com a preocupants. A causa de l’exposició continuada a la microbiota intestinal al llarg de la vida, aquestes proteïnes poden representar un factor de risc potencial en la patogènesi de la malaltia d’Alzheimer, tal com demostren la seva capacitat per afavorir l’agregació i el deteriorament cognitiu en sistemes model.La enfermedad de Alzheimer es un trastorno neurológico muy prevalente y la principal causa de demencia a nivel mundial. Sus principales rasgos patológicos son las placas amiloides y los ovillos neurofibrilares, que corresponden a acumulaciones de péptidos beta-amiloide y proteínas tau agregadas. Una de las principales cuestiones sobre el desarrollo de la enfermedad es entender cómo estas proteínas, habitualmente no patogénicas, acaban siguiendo una vía de agregación aberrante que conduce a la enfermedad. Aunque se han estudiado muchos factores, todavía no se conocen del todo los mecanismos implicados.
Esta tesis investiga el comportamiento agregativo del péptido beta-amiloide y los elementos que interfieren en su agregación. Primero, hemos estudiado sus propiedades electrostáticas analizando cómo las alteraciones del pH y de la fuerza iónica modifican su agregación. Hemos mostrado cómo cambios localizados en el pH o la fuerza iónica, como los que se pueden dar en compartimentos pequeños como los endosomas, pueden generar especies agregativas que se propagan más rápidamente que aquellas formadas en condiciones fisiológicas.
En segundo lugar, hemos analizado cómo las proteínas exógenas de tipo prion derivadas de la microbiota intestinal pueden interferir en la agregación de los péptidos beta-amiloide. Esto es importante porque la microbiota intestinal es una comunidad bacteriana presente en nuestro organismo a lo largo de toda la vida, lo que incrementa la probabilidad de interacciones entre proteínas bacterianas y humanas, con posibles consecuencias negativas para la salud. En este estudio, hemos observado que el microbioma contiene proteínas de tipo prionoide capaces de agregarse, actuando como los priones de levadura, y que pueden provocar siembra cruzada (cross-seeding) de los péptidos beta-amiloide. También hemos visto que estas proteínas son tóxicas para células de neuroblastoma humanas y pueden provocar deterioro cognitivo en modelos de Caenorhabditis elegans.Alzheimer’s disease is a prevalent neurological disorder and the leading cause of dementia worldwide. Its main pathological hallmarks are amyloid plaques and neurofibrillary tangles which are accumulations of aggregated Abeta peptides and tau proteins respectively. Both proteins are present in non-pathological conditions. One of the main questions about the development of the disease is how these usually non-pathogenic proteins turn to the aberrant aggregation pathway leading to the disease. Although many factors have been studies it is still not fully elucidated.
This thesis investigates the Abeta aggregation behavior and the elements interfere with its aggregation. Firstly, we have studied its electrostatic properties by studying how pH and ionic strength alterations modify their aggregation. This way we have shown how localized changes of pH or ionic strength that occur in small compartments such as endosomes can create aggregative species which can be able to propagate faster than others formed at physiological conditions.
Secondly, we have studied how exogenous prion-like proteins derived from the gut microbiota can interfere with the Abeta peptides aggregation. This is important as the gut microbiota is a bacterial community present in our organism all along our life. This increases the probability of interactions between bacterial and human proteins which could have a negative impact on our health. In this study, we have seen how the microbiome has prion-like proteins capable of aggregating, acting like yeast prions and that are capable to cross-seed the amyloid beta peptides. Also, it has been seen that those proteins are toxic in human neuroblastoma cells and can cause a cognitive impairment in Caenorhabditis Elegans models.
In conclusion, this study highlights several factors that can alter the aggregation of Abeta with exogenous prion-like proteins emerging as particularly concerning. Due to lifelong exposure to the gut microbiota, these proteins represent a potential risk factor in AD pathogenesis, as demonstrated by their capacity to drive aggregation and cognitive decline in model systems.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Bioquímica, Biologia Molecular i Biomedicin
Theoretical aspects of the interaction of free and tunneling electrons with low-dimensional photonic systems
Get PDF(English) In this thesis, we provided a theoretical description of how focused electron beams interact with low-energy excitations and generate nanoscale light, which is of great interest in the field of nanophotonics.
In addition, we described light generation by tunneling electrons and applied this phenomenon to the detection of analytes through the changes that they produce in the far-field emitted intensity.
Specifically, through detailed modeling, we have investigated the plasmonic behavior in nanostructured materials, the phononic responses in polar crystals, and light generation through inelastic electron tunneling. We also calculated the spectral distribution of energy losses experienced by fast electrons interacting with these excitations and obtained spatially resolved electron energy-loss spectra for diverse systems.
Here, we summarize our key findings:
In Chapter2, we explored that the infrared plasmon response of fluorine-doped indium oxide nanocube dimers is controlled by how the cubes touch: point and edge contacts produce a singular low-energy dipolar mode that vanishes when the gap opens, whereas face contacts give a smooth spectral shift. Electron energy loss spectroscopy measurements and simulations confirm this geometry-dependent behavior, challenging the assumption that all dimers are identical. These results provide new insights into gap plasmons for sensing and nonlinear optics applications.
In Chapter3, our study of hexagonal boron nitride nano-ellipsoids shows that nonlocal effects rule the low-energy phonon polaritons when the particle size drops below a few tens of nanometers. An atomistic model that includes long-range dipole–dipole interactions explains both the surface-confined and bulk-like modes seen in monochromated scanning transmission electron microscopy-electron energy loss spectroscopy, while a simple local dielectric model misses the surface feature entirely. We also find that finite size and surface polarization reshape the vibrational spectrum. These results underline that any realistic design of mid-infrared hexagonal boron nitride devices must account for spatial dispersion at the atomic scale. By integrating advanced microscopy, atomistic theory, and computational modeling, this research provides a blueprint for studying vibrational excitations in low-dimensional polar materials.
In Chapter5, it introduced a self-illuminating plasmonic biosensor driven by electron tunneling. The device utilizes an metal-insulator-metal tunnel junction with a gold nanowire metasurface on top, enhancing electron-to-light conversion via plasmonic resonance. The developed sensor demonstrates spatially uniform emission over large areas and exhibits high sensitivity for detecting thin polymer films and biomolecular layers. This work offers a practical platform suited for integrated biosensing without relying on external illumination sources. Hence, angle-resolved photodetection could provide deeper insights into plasmonic mode structures, leading to enhanced spectral selectivity and sensitivity.
The interplay between electron probes, excitations, and nanoscale light generation offers numerous exciting opportunities for future research. We believe that the insights and methods presented in this thesis can contribute significantly to exploring these promising new directions.(Català) En aquesta tesi hem proporcionat una descripció teòrica de com els feixos d’electrons focalitzats interactuen amb excitacions de baixa energia i generen llum a escala nanomètrica, un tema d’enorme interès en el camp de la nanofotònica. A més, hem descrit la generació de llum mitjançant electrons en túnel i hem aplicat aquest fenomen a la detecció d’analits a partir dels canvis que produeixen en la intensitat emesa al camp llunyà. Concretament, mitjançant models detallats, hem investigat el comportament plasmònic en materials nanostructurats, les respostes fonòniques en cristalls polars i la generació de llum a través del túnel electrònic inelàstic. També hem calculat la distribució espectral de pèrdues d’energia experimentades per electrons ràpids en interactuar amb aquestes excitacions i hem obtingut espectres de pèrdua d’energia d’electrons amb resolució espacial per a diversos sistemes. A continuació resumim els resultats principals:
Al Capítol 2, hem demostrat que la resposta plasmònica infraroja de dímeres de nanocubs d’òxid d’indi dopat amb fluor depèn de com es toquen els cubs: els contactes puntuals i de vora produeixen un mode dipolar de baixa energia que desapareix quan s’obre el buit, mentre que els contactes de cara mostren un desplaçament espectral suau. Les mesures d’espectroscòpia de pèrdua d’energia d’electrons i les simulacions confirmen aquest comportament dependent de la geometria, posant en dubte l’assumpció que tots els dímeres són idèntics. Aquests resultats aporten nous coneixements sobre plasmons de buit aplicables a sensors i a òptica no lineal.
Al Capítol 3, l’estudi de nano-el·lipsoides de nitrur de bor hexagonal revela que els efectes no locals dominen els fonon‑polaritons de baixa energia quan la mida de la partícula baixa de unes poques desenes de nanòmetres. Un model atomístic que inclou interaccions dipol‑dipol de llarg abast explica tant els modes confinats a la superfície com els modes de tipus volum observats mitjançant microscòpia electrònica de transmissió d’escombratge amb espectroscòpia de pèrdua d’energia d’electrons monocromada, mentre que un model dielèctric local simple no capta el mode de superfície. També hem trobat que la mida finita i la polarització superficial remodelen l’espectre vibracional. Aquests resultats subratllen que qualsevol disseny realista de dispositius d’hBN al mig infraroig ha de tenir en compte la dispersió espacial a escala atòmica. La integració de microscòpia avançada, teoria atomística i modelatge computacional ofereix un full de ruta per estudiar excitacions vibracionals en materials polars de baixa dimensionalitat.
Al Capítol 5, hem presentat un biosensor plasmònic autoil·luminat impulsat pel túnel electrònic. El dispositiu utilitza una unió de túnel metall‑aïllant‑metall coberta amb una metasuperfície de nanofils d’or, la qual millora la conversió d’electrons en llum mitjançant ressonància plasmònica. El sensor desenvolupat presenta emissió uniforme en grans àrees i alta sensibilitat per detectar pel·lícules fines de polímer i capes biomoleculars. Aquest treball proporciona una plataforma pràctica per al biosensing integrat sense necessitat de fonts d’il·luminació externes. A més, la fotodetecció amb resolució angular podria oferir una comprensió més profunda de l’estructura dels modes plasmònics, afavorint una selectivitat espectral i sensibilitat millorades.
La interacció entre sondes electròniques, excitacions i generació de llum a escala nanomètrica obre nombroses oportunitats de recerca futura. Creiem que les aportacions i els mètodes presentats en aquesta tesi contribuiran significativament a explorar aquestes prometedores línies de treball.(Español) En esta tesis proporcionamos una descripción teórica de cómo los haces de electrones focalizados interactúan con excitaciones de baja energía y generan luz a escala nanométrica, un tema de gran interés en el campo de la nanofotónica. Además, describimos la generación de luz mediante electrones que atraviesan túnel y aplicamos este fenómeno a la detección de analitos a través de los cambios que producen en la intensidad emitida en el campo lejano. En concreto, mediante modelización detallada investigamos el comportamiento plasmónico en materiales nanoestructurados, las respuestas fonónicas en cristales polares y la generación de luz mediante túnel electrónico inelástico. También calculamos la distribución espectral de las pérdidas de energía experimentadas por electrones rápidos que interactúan con estas excitaciones y obtuvimos espectros de pérdidas de energía de electrones con resolución espacial para diversos sistemas. A continuación, resumimos nuestros principales hallazgos:
En el Capítulo 2, exploramos que la respuesta plasmónica en el infrarrojo de dímeros de nanocubos de óxido de indio dopado con flúor está controlada por la forma en que los cubos se tocan: los contactos puntuales y de arista producen un modo dipolar singular de baja energía que desaparece cuando se abre el hueco, mientras que los contactos de cara generan un desplazamiento espectral suave. Medidas de espectroscopía de pérdidas de energía de electrones y simulaciones confirman este comportamiento dependiente de la geometría, desafiando la suposición de que todos los dímeros son idénticos. Estos resultados aportan nuevos conocimientos sobre los plasmones de hueco para aplicaciones en sensado y óptica no lineal.
En el Capítulo 3, nuestro estudio de nanoelipsoides de nitruro de boro hexagonal muestra que los efectos no locales dominan los fonones polaritones de baja energía cuando el tamaño de partícula desciende por debajo de unas pocas decenas de nanómetros. Un modelo atomístico que incluye interacciones dipolo–dipolo de largo alcance explica tanto los modos confinados en la superficie como los de tipo volumétrico observados mediante microscopía electrónica de transmisión de barrido–espectroscopía de pérdidas de energía de electrones, mientras que un modelo dieléctrico local simple no reproduce la característica superficial. También encontramos que el tamaño finito y la polarización superficial modifican el espectro vibracional. Estos resultados subrayan que cualquier diseño realista de dispositivos de hBN en el infrarrojo medio debe tener en cuenta la dispersión espacial a escala atómica. La integración de microscopía avanzada, teoría atomística y modelización computacional ofrece una hoja de ruta para estudiar excitaciones vibracionales en materiales polares de baja dimensionalidad.
En el Capítulo 5, se introdujo un biosensor plasmónico autoiluminado impulsado por túnel electrónico. El dispositivo utiliza una unión túnel metal‑aislante‑metal coronada por una metasuperficie de nanohilos de oro, lo que mejora la conversión de electrones en luz mediante resonancia plasmónica. El sensor desarrollado presenta emisión espacialmente uniforme en áreas extensas y alta sensibilidad para detectar películas poliméricas delgadas y capas biomoleculares. Este trabajo proporciona una plataforma práctica adecuada para biosensado integrado sin necesidad de fuentes de iluminación externas. La fotodetección dependiente del ángulo podría ofrecer perspectivas más profundas sobre las estructuras de modo plasmónico, conduciendo a una mayor selectividad y sensibilidad espectral.
La interacción entre sondas electrónicas, excitaciones y generación de luz a escala nanométrica ofrece numerosas oportunidades apasionantes para futuras investigaciones. Creemos que los conocimientos y métodos presentados en esta tesis contribuirán de manera significativa a la exploración de estas prometedoras nuevas direcciones.DOCTORAT EN FOTÒNICA (Pla 2013
Cuidado a las personas con lesiones cutáneas relacionadas con la dependencia en la comunidad: fundamentos para una teoría de situación específica
Get PDFAntecedents: Les lesions cutànies relacionades amb la dependència (LCRD) tenen un gran impacte en la qualitat de vida dels pacients i els seus cuidadors. Tot i la seva elevada prevalença en la comunitat, la investigació en aquest àmbit continua sent escassa. En aquest context, es fa necessari desenvolupar una teoria infermera que faciliti la comprensió del fenomen i optimitzi la pràctica clínica, promovent una atenció basada en l’evidència i centrada en la persona.
Objectius: Es van plantejar dos objectius principals: (1) Identificar els elements que configuren una teoria de situació específica (TSE) per al seu abordatge i (2) construir una primera aproximació a la seva conceptualització.
Mètodes: Seguint el procés integratiu d’Im i Meleis, es va realitzar una revisió exploratòria de la literatura, entrevistes i grups focals amb infermeres i pacients sota el paradigma qualitatiu. Es van utilitzar metodologies com la teoria fonamentada i les tècniques inductives i deductives de Walker i Avant.
Resultats: L’anàlisi va permetre formular la TSE Itineraris Paral·lels, que descriu el fenomen de les LCRD a través de quatre conceptes principals: (1) L’atenció en la comunitat a les persones amb LCRD, (2) la situació de dependència, (3) la progressió de la cicatrització i (4) la vivència individual. A més, es van definir els subconceptes relacionats i les seves proposicions teòriques.
Conclusió: Aquest estudi proporciona un marc teòric innovador per a l’atenció de les LCRD en l’àmbit comunitari. La TSE Itineraris Paral·lels és aplicable a la pràctica clínica, la formació i la investigació, contribuint a millorar la qualitat dels cures infermers. Es recomana ampliar-ne l’estudi en diferents contextos assistencials.Antecedentes: Las lesiones cutáneas relacionadas con la dependencia (LCRD) tienen un gran impacto en la calidad de vida de los pacientes y sus cuidadores. A pesar de su elevada prevalencia en la comunidad, la investigación en este ámbito sigue siendo escasa. En este contexto, se hace necesario desarrollar una teoría enfermera que facilite la comprensión del fenómeno y optimice la práctica clínica, promoviendo una atención centrada en la persona.
Objetivos: Se plantearon dos objetivos principales: (1) Identificar los elementos que configuran una teoría de situación específica (TSE) para su abordaje y (2) construir una primera aproximación a su conceptualización.
Métodos: Siguiendo el proceso integrativo de Im y Meleis, se realizó una revisión exploratoria de la literatura, entrevistas y grupos focales con enfermeras y pacientes bajo el paradigma cualitativo. Se emplearon metodologías como la teoría fundamentada y las técnicas inductivas y deductivas de Walker y Avant.
Resultados: El análisis permitió formular la TSE Itinerarios Paralelos, que describe el fenómeno de las LCRD a través de cuatro conceptos principales: (1) La atención en la comunidad a los pacientes con LCRD, (2) la situación de dependencia, (3) la progresión de la cicatrización y (4) la vivencia individual. Además, se definieron los subconceptos relacionados y sus proposiciones teóricas.
Conclusión: Este estudio proporciona un marco teórico innovador para la atención de las LCRD en la comunidad. La TSE Itinerarios Paralelos es aplicable a la práctica clínica, la formación y la investigación, contribuyendo a mejorar la calidad de los cuidados enfermeros. Se recomienda ampliar su estudio en distintos contextos asistenciales.Background: Dependency-related skin injuries (DRSI) have a major impact on the quality of life of patients and their caregivers. Despite their high prevalence in the community, research in this field remains scarce. In this context, it is necessary to develop a nursing theory that facilitates understanding of the phenomenon and optimizes clinical practice by promoting evidence-based, person-centred care.
Objectives: Two main objectives were proposed: (1) To identify the elements that define a situation-specific theory (SST) for addressing DRSI and (2) to build an initial conceptual framework.
Methods: Following the integrative process described by Im and Meleis, an exploratory literature review, interviews and focus groups with nurses and patients were conducted under a qualitative paradigm. Grounded theory and the inductive and deductive techniques of Walker and Avant were used.
Results: The analysis led to the formulation of the SST Parallel Pathways, which describes the phenomenon of DRSI through four major concepts: (1) Community care for patients with DRSI, (2) the situation of dependency, (3) wound healing progression and (4) individual experience. In addition, related subconcepts and theoretical propositions were defined.
Conclusion: This study provides an innovative theoretical framework for the care of DRSI in the community. The SST Parallel Pathways is applicable to clinical practice, education and research, contributing to improved nursing care quality. Further study is recommended in various care contexts
Optimització del procés de tractament actual dels pacients amb tumors localment avançats de laringe/hipofaringe: validació de factors pronòstics clínics de preservació d’òrgan i processament volumètric en la delimitació dels volums de tractament radioteràpic
Get PDFENG- This study analyzes the treatment of locally advanced laryngeal and hypopharyngeal tumors, focusing on two key areas: the validation of the TALK protocol and the use of the Smoothing tool in radiotherapy.
- Validation of the TALK Protocol: This prognostic model, which considers variables such as tumor staging, albumin levels, alcohol consumption, and functional status, helps determine whether a patient can benefit from a laryngeal preservation treatment or if a total laryngectomy is the better option. The study confirms that TALK predicts overall survival and survival without laryngectomy but does not accurately predict the laryngeal preservation rate.
- Smoothing in Radiotherapy: The impact of this technique was analyzed on different geometric volumes and real patients with head and neck cancer. It was found that smoothing reduces contouring artifacts, but it must be used carefully to avoid errors that could affect treatment outcomes.
In conclusion, the TALK model can aid in decision-making for treating laryngeal/hypopharyngeal tumors, while smoothing is a useful tool for optimizing radiotherapy volumes if applied correctlyCAT- Aquest estudi analitza el tractament dels tumors de laringe i hipofaringe localment avançats, centrant-se en dues àrees clau: la validació del protocol TALK i l’ús de l’eina de suavització (Smoothing) en la radioteràpia.
- Validació del Protocol TALK: Aquest model pronòstic, que té en compte variables com el tumor, els nivells d’albúmina, el consum d’alcohol i l’estat funcional, ajuda a determinar si un pacient pot beneficiar-se d’un tractament de preservació laríngia o si és millor optar per la laringectomia. L’estudi confirma que TALK prediu la supervivència global i sense laringectomia, però no la taxa de preservació de la laringe.
- Smoothing en radioteràpia: S’ha analitzat l’impacte d’aquesta tècnica en diferents volums geomètrics i en pacients reals amb càncer de cap i coll. S’ha evidenciat que el suavitzat redueix artefactes de delimitació, però ha de ser utilitzat amb precaució per evitar errors que podrien afectar el tractament.
En conclusió, el model TALK pot ajudar a millorar la presa de decisions en el tractament dels tumors de laringe/hipofaringe, mentre que el suavitzat és una eina útil per optimitzar els volums de radioteràpia si s'aplica correctamentPrograma de Doctorat en Biologia Molecular, Biomedicina i Salu
Neurobiological and psychopathological mechanisms of central sensitization in fibromyalgia and osteoarthritis
Get PDFIntroducció. Les condicions de dolor crònic com l’artrosi (OA) i la fibromiàlgia (FM) es caracteritzen per la sensibilització al dolor, que implica mecanismes tant neurofisiològics com psicopatològics. Comprendre les vies específiques de sensibilització en aquestes patologies és essencial per desenvolupar tractaments eficaços. Aquest treball integra els resultats de quatre estudis per examinar les alteracions funcionals cerebrals, les respostes farmacològiques i els perfils psicològics associats a la sensibilització al dolor en l’OA i la FM.
Metodologia. Els estudis van emprar una combinació de ressonància magnètica funcional (fMRI), assaigs farmacològics i avaluacions psicològiques. Dos estudis de neuroimatge van analitzar la connectivitat cerebral en estat de repòs en pacients amb OA i FM sensibilitzats al dolor, comparant-los amb controls sans. Un assaig aleatoritzat, doble cec, controlat amb placebo i creuat va avaluar els efectes del Tapentadol sobre les respostes cerebrals al dolor en pacients amb OA. A més, dos estudis transversals van avaluar trets psicopatològics en pacients amb FM utilitzant l’Inventari d’Avaluació de la Personalitat (PAI) per identificar trastorns afectius i característiques de personalitat relacionades amb el dolor crònic.
Resultats. La neuroimatge va revelar patrons diferents d’alteració de la connectivitat cortical: els pacients amb OA mostraven una connectivitat reduïda a la ínsula, mentre que els pacients amb FM presentaven alteracions generalitzades a la cort sensoriomotora, reflectint una amplificació central del dolor. Contràriament al que s’esperava, el Tapentadol va augmentar l’activació cerebral en àrees relacionades amb el dolor i es va associar amb puntuacions subjectives de dolor més altes, suggerint una potenciació paradoxal de la sensibilització al dolor. Les avaluacions psicopatològiques van identificar una alta prevalença de trastorns afectius, especialment depressió i ansietat, juntament amb trets de personalitat del clúster C en pacients amb FM. Cal destacar la distinció entre el trastorn depressiu persistent (TDP) i la depressió major (DM), sent el TDP associat a perfils cognitius i emocionals específics i una major inestabilitat emocional, amb més impacte de la FM.
Conclusions. Aquests resultats integrats posen de manifest la naturalesa multifactorial de la sensibilització al dolor en l’OA i la FM, impulsada per factors tant neurobiològics com psicològics. Els efectes paradoxals dels opioides, els patrons diferenciats de connectivitat cerebral i els perfils psicopatològics específics subratllen la necessitat d’enfocaments personalitzats i multidisciplinaris en la gestió del dolor crònic, anant més enllà del control simptomàtic per abordar els mecanismes subjacents de la sensibilització al dolor.Introducción. Las condiciones de dolor crónico como la artrosis (OA) y la fibromialgia (FM) se caracterizan por la sensibilización al dolor, que implica mecanismos tanto neurofisiológicos como psicopatológicos. Comprender las vías específicas de sensibilización en estas patologías es clave para desarrollar tratamientos eficaces. Este trabajo integra los hallazgos de cuatro estudios para examinar las alteraciones funcionales cerebrales, las respuestas farmacológicas y los perfiles psicológicos asociados a la sensibilización al dolor en la OA y la FM.
Metodología. Los estudios utilizaron una combinación de resonancia magnética funcional (fMRI), ensayos farmacológicos y evaluaciones psicológicas. Dos estudios de neuroimagen analizaron la conectividad cerebral en estado de reposo en pacientes con OA y FM sensibilizados al dolor, comparándolos con controles sanos. Un ensayo aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo y cruzado evaluó los efectos del Tapentadol sobre las respuestas cerebrales al dolor en pacientes con OA. Además, dos estudios transversales evaluaron los rasgos psicopatológicos en pacientes con FM mediante el Inventario de Evaluación de la Personalidad (PAI), con el fin de identificar trastornos afectivos y características de personalidad relacionadas con el dolor crónico.
Resultados. La neuroimagen reveló patrones distintos de alteración en la conectividad cortical: los pacientes con OA mostraron una conectividad reducida en la ínsula, mientras que los pacientes con FM presentaron alteraciones generalizadas en la corteza sensoriomotora, reflejando una amplificación central del dolor. Contrariamente a lo esperado, el Tapentadol aumentó la activación cerebral en áreas relacionadas con el dolor y se asoció a puntuaciones más altas de dolor subjetivo, lo que sugiere una potenciación paradójica de la sensibilización al dolor. Las evaluaciones psicopatológicas identificaron una alta prevalencia de trastornos afectivos, especialmente depresión y ansiedad, junto con rasgos de personalidad del Clúster C en pacientes con FM. Destaca la diferencia entre el trastorno depresivo persistente (TDP) y la depresión mayor (DM), siendo el TDP asociado a perfiles cognitivos y emocionales únicos y mayor inestabilidad emocional, con un impacto más elevado de la FM.
Conclusiones. Estos hallazgos integrados destacan la naturaleza multifacética de la sensibilización al dolor en la OA y la FM, impulsada por factores tanto neurobiológicos como psicológicos. Los efectos paradójicos de los opioides, los patrones distintos de conectividad cerebral y los perfiles psicopatológicos específicos subrayan la necesidad de enfoques personalizados y multidisciplinares en el manejo del dolor crónico, que vayan más allá del control sintomático y aborden los mecanismos subyacentes de la sensibilización al dolor.Introduction. Chronic pain conditions such as osteoarthritis (OA) and fibromyalgia (FM) are characterized by pain sensitization, involving both neurophysiological and psychopathological mechanisms. Understanding the distinct pathways of sensitization in these conditions is critical for developing effective treatments. This work integrates findings from four studies to examine the functional brain alterations, pharmacological responses, and psychological profiles associated with pain sensitization in OA and FM. Methodology. The studies employed a combination of functional magnetic resonance imaging (fMRI), pharmacological trials, and psychological assessments. Two neuroimaging studies analyzed resting-state brain connectivity in pain-sensitized OA and FM patients, comparing them with healthy controls. A randomized, double-blind, placebo-controlled crossover trial assessed the effects of Tapentadol on brain responses to pain in OA patients. Additionally, two cross-sectional studies evaluated psychopathological traits in FM patients using the Personality Assessment Inventory (PAI) to identify affective disorders and personality features linked to chronic pain. Results. Neuroimaging revealed distinct patterns of cortical connectivity alterations: OA patients showed reduced connectivity in the insula, while FM patients exhibited widespread disruptions in the sensorimotor cortex, reflecting central pain amplification. Contrary to expectations, Tapentadol increased brain activation in pain-related areas and was associated with higher subjective pain ratings, suggesting a paradoxical enhancement of pain sensitization. Psychopathological assessments identified a high prevalence of affective disorders, particularly depression and anxiety, alongside Cluster C personality traits in FM patients. Notably, persistent depressive disorder (PDD) was distinguished from major depression (MD) by unique cognitive and emotional profiles and greater emotional instability associated with a higher impact of FM. Conclusions. These integrated findings highlight the multifaceted nature of pain sensitization in OA and FM, driven by both neurobiological and psychological factors. The paradoxical effects of opioids, distinct brain connectivity patterns, and specific psychopathological profiles underscore the need for personalized, multidisciplinary approaches to chronic pain management, moving beyond symptom control to address the underlying mechanisms of pain sensitization.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Psicologia Clínica i de la Salu