Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
El espacio de un nosotros en salud mental. Análisis de la construcción y transformación del vínculo terapéutico en La Araucanía
Get PDFAquesta tesi estudia la salut mental a la Regió de l’Araucanía (Xile) des d’una mirada social,
cultural i política. La salut mental no es limita a l’absència de trastorns, sinó que s’entén com
un espai de cures i relacions marcat per desigualtats estructurals, pobresa, violència i diversitat
cultural, especialment per la presència del poble maputxe. L’objectiu principal és analitzar la
construcció i transformació del vincle terapèutic entre professionals i usuaris dels serveis de
salut mental, on conviuen experiències de confiança i acompanyament amb dinàmiques de
medicalització i desconeixement dels sabers culturals. Mitjançant una metodologia qualitativa
basada en l’antropologia mèdica i l’etnografia crítica, la recerca mostra el vincle terapèutic com
un territori polític on es negocien significats i formes de cura. Es defensa la necessitat
d’avançar cap a polítiques i pràctiques més inclusives, interculturals i orientades a la justícia
social.Esta tesis analiza la salud mental en la Región de La Araucanía (Chile) desde una perspectiva social, cultural y política. Lejos de entenderse únicamente como ausencia de enfermedad, la salud mental se concibe aquí como un espacio de cuidados y vínculos relacionales atravesados por desigualdades, pobreza, violencia y diversidad cultural, especialmente marcada por la presencia del pueblo mapuche. El objetivo central ha sido comprender cómo se construye y transforma el vínculo terapéutico entre profesionales y usuarios en los servicios de salud mental, revelando tanto experiencias de confianza y acompañamiento como dinámicas de medicalización, exclusión y desconocimiento de saberes culturales. A través de una metodología cualitativa basada en la antropología médica y la etnografía crítica, el estudio muestra que el vínculo terapéutico es un territorio político en el que se negocian significados y formas de cuidado. Se propone avanzar hacia políticas y prácticas interculturales, inclusivas y orientadas a la justicia social.This doctoral research explores mental health in Chile’s Araucanía Region through a social, cultural, and political lens. Rather than being reduced to the absence of disorders, mental health is understood as a relational space of care and meaning, shaped by poverty, structural inequalities, violence, and cultural diversity, particularly the presence of the Mapuche people. The study focuses on the therapeutic bond between professionals and users in mental health services, highlighting its dual nature: a site of trust and support, but also of medicalization, exclusion, and disregard for cultural knowledge. Using a qualitative methodology grounded in medical anthropology and critical ethnography, the findings reveal the therapeutic relationship as a political arena where meanings and practices of care are negotiated. Ultimately, the thesis argues for a situated and intercultural approach to mental health, promoting policies and practices that enhance dignity, recognition, and social justice in therapeutic encounters."Universitat Rovira i Virgili. Programa de Doctorat en Antropologia i Comunicació
Influencia en el rendimiento masticatorio de la rehabilitación con prótesis fija dentosoportada, prótesis removible dentosoportada y prótesis removible dentomucosoportada
Get PDFPrograma de Doctorat en Medicina i Recerca Translacional[spa] La rehabilitación oral busca mejorar la masticación, vital para la función oral que se encuentra comprometida con la pérdida de dientes. Al colocar una prótesis se pretende también que aumente el OCA, que el paciente mastique mejor y reparta el bolo por ambos lados, además de experimentar una mejora en la habilidad masticatoria, la calidad de vida y la satisfacción su propia masticación. Hipótesis principal: En una población adulta edéntula parcial que se rehabilita con prótesis convencional, el rendimiento masticatorio es el mismo antes, en el momento de la colocación y a los 3 meses de insertarla. Objetivo principal: Conocer y comparar el rendimiento masticatorio antes, en el momento de la colocación y a los 3 meses de insertar una prótesis convencional en una población adulta edéntula parcial. Otros objetivos son conocer si el número de dientes rehabilitados en cada lado mejora el rendimiento masticatorio de ese lado, conocer los cambios en el OCA, en el lado de preferencia masticatorio, en la habilidad masticatoria y en la satisfacción del individuo, y el impacto en la calidad de vida al instalar una prótesis convencional. Por último, se ha investigado qué factores han tenido relación con el valor económico que el paciente otorga a la prótesis (WTP y WTA). Material y métodos: En este estudio transversal y observacional se han incluido sujetos parcialmente edéntulos que recibieron una PPR o PPF. Han realizado un test de rendimiento masticatorio libre, uno por el lado derecho y uno por el lado izquierdo. También se ha calculado el OCA, el LPM, la satisfacción en cuanto a capacidad masticatoria con una escala VAS y el cuestionario Masticatory Function Questionnaire (MFQ), y el impacto en la calidad de vida mediante el OHIP-14sp. Resultados: Han participado en el estudio 36 sujetos que han completado todas las sesiones, de los que se han podido calcular todas las variables en 34 de ellos (19 mujeres y 15 hombres) con una edad media de 65,3 años). El rendimiento masticatorio ha mejorado en un 20% (rango de 17% a 25%) dependiendo del tipo de edentulismo y de la rehabilitación protética realizada. También ha mejorado el rendimiento en el lado derecho (reducción de 2.18mm en MPS) y en el lado izquierdo (reducción de 1.73mm en el MPS). El OCA ha mejorado en 4.7 mm2 y el grado de satisfacción en cuanto a la capacidad masticatoria un 9% a los 3 meses de la colocación de la prótesis. No ha cambiado el LPM, sin embargo, la limitación funcional evaluada con el MFQ ha pasado del 33.3% al 11.7%, teniendo una repercusión en la calidad de vida de un 7.25%. El valor de WTP es de 1.5 veces el coste de la prótesis y el de WTA es de 144 veces. Conclusiones: Rehabilitar protéticamente con prótesis convencional mejora un 20% el rendimiento masticatorio en individuos parcialmente edéntulos. En la masticación unilateral por el lado derecho se reduce el MPS en 2.18mm, y por el lado izquierdo en 1.73mm, sin embargo, no cambia el LPM. Mediante prótesis convencional se aumenta el OCA en 4.67 mm2. Aumenta la habilidad masticatoria en un 22% valorada mediante cuestionario MFQ, y la satisfacción con la capacidad masticatoria percibida por el paciente un 9%. La calidad de vida relacionada con la salud oral ha mejorado a los 3 meses de seguimiento en un 7.25%. Los edéntulos parciales estarían dispuestos a pagar 1.5 veces el valor de la prótesis (WTP), sin embargo, no estarían dispuestos a devolverla si no les abonasen 144 veces el valor de la misma (WTA). El WTP está relacionado con la clase de Kennedy y el tipo de soporte protésico, y el tipo de antagonista está relacionado con el WTP y el WTA.[cat] INTRODUCCIÓ: La rehabilitació oral busca millorar la masticació, vital per a la funció oral, que es troba compromesa amb la pèrdua de dents. Quan es col·loca una pròtesi dental es pretén també que augmenti l’Àrea de Contacte Oclusal o “Occlusal Contact Area” (OCA), que el pacient mastegui millor i reparteixi el bol alimentari per ambdós costats, com també, que experimenti una millora en l’habilitat masticatòria, en la qualitat de vida relacionada amb la salut oral (OHRQoL) i en la satisfacció amb la seva pròpia masticació.
HIPÒTESI PRINCIPAL: En una població adulta edèntula parcial que es rehabilita amb pròtesi convencional (pròtesi parcial amovible dentomucosoporta, pròtesi parcial amovible dentosuportada, pròtesi parcial fixa dentosuportada) el rendiment masticatori es el mateix abans, en el moment de la col·locació i als 3 mesos de ser inserida.
OBJECTIUS: Conèixer i comparar el rendiment masticatori abans, en el moment de la col·locació i als 3 mesos d’inserir una pròtesi convencional en una població adulta edèntula parcial. Altres objectius són conèixer si el número de dents rehabilitades protèticament a cada costat millora el rendiment masticatori d’aquest mateix costat; conèixer els canvis en l’àrea de contacte oclusal, en el costat de preferència masticatori, en l’habilitat masticatòria i en la satisfacció de l’individu, com també, l’impacte en la qualitat de vida al inserir una pròtesis convencional. Per últim, s’investiguen quins factors tenen relació amb el valor econòmic que el pacient dona a la pròtesi, mitjançant els conceptes de “Willingness to Pay” (WTP) i “Willingness to Accept” (WTA)
Family life courses and later-life wellbeing in China
Get PDFL’envelliment ràpid de la població planteja reptes importants per al benestar de la gent gran a la Xina, un país que navega entre creixents pressions demogràfiques mentre segueix desenvolupant-se econòmicament. El 2024, 208 milions de xinesos tenien 65 anys o més, la qual cosa representava el 25% de la població mundial d’edat avançada. Al mateix temps, tot i que la disminució de les taxes de fecunditat i les estructures familiars canviants han debilitat els sistemes tradicionals de cura, molta gent gran encara depenen del suport familiar.
Aquesta tesi doctoral analitza el benestar de la gent gran a la Xina, posant l’ènfasis en l’impacte de les dinàmiques familiars en la seva calitat de vida. Una contribució clau és l’aplicació d’una perspectiva del curs de la vida —àmpliament utilitzada en els païssos occidentals— per capturar la naturalesa acumulada i evolutiva de les influències familiars al llarg del temps. A més, la tesi aborda desigualtats estructurals mitjançant l’anàlisi de com les diferències de gènere i les característiques social-espacials s’entrecreuen amb els processos familiars per donar forma al benestar en edats avançades.
Tres assaigs empírics estudien les maneres en què les estructures, transicions i relacions familiars afecten la salut, la integració social i la seguretat financera en edats avançades, a partir de dades de dues enquestes longitudinals. El primer assaig explora les associacions entre les trajectòries de família i treball (de 16 a 50 anys) i la salut de la gent gran (de 51 a 80 anys), utilitzant conceptes i mètodes holístics del curs de vida per capturar la interacció entre les trajectòries laborals i familiars i els seus efectes conjunts sobre el benestar. El segon assaig estudia el paper de la cura dels néts per a la integració social de gent de 50 a 80 anys, avaluant com les diferents formes de cura (en termes d’hores de cura i corresidència) influeixen en la participació social. El tercer assaig examina el benestar econòmic de les persones grans (de més de 65 anys) després de la viduïtat, analitzant els canvis en la probabilitat de mantenir uns ingressos familiars adequats abans i després de la pèrdua del cònjuge, amb especial atenció a com la corresidència amb fills adults modera aquests efectes.
Els resultats d’aquests assaigs proporcionen una imatge més completa de com la dinàmica familiar al llarg del curs de la vida influeix en el benestar de la vida posterior. Aquests revelen disparitats significatives en la salut a través de les diverses trajectòries familiars, subratllant els avantatges a llarg termini dels rols familiars tradicionals i els desavantatges de les trajectòries no normatives (per exemple, la manca de fills o la paternitat fora del matrimoni). Les troballes també destaquen el paper crític de les relacions intergeneracionals en el suport del benestar de les persones grans. Els resultats mostren que la cura dels néts pot millorar la participació social, mentre que la corresidència amb fills adults ajuda a mantenir l’estabilitat financera després de la viduïtat. Tanmateix, les desigualtats estructurals moderen aquestes associacions. Les dones i les poblacions en medis rurals s’enfronten a una vulnerabilitat més gran i experimenten desavantatges persistents, fins i tot quan segueixen els itineraris familiars normatius, cosa que reflecteix les desigualtats profundes que configuren les experiències d’envelliment.El rápido envejecimiento de la población china supone un desafío significativo para el bienestar de las personas mayores, en un contexto de creciente presión demográfica y una economía en proceso de desarrollo. En 2024, 208 millones de personas tenían 65 años o más en China, lo que representa el 25 % de la población mundial de edad avanzada. Al mismo tiempo, aunque la disminución de las tasas de fecundidad y los cambios en las estructuras familiares han debilitado los sistemas tradicionales de cuidado, muchas personas mayores aún dependen del apoyo familiar.
Esta tesis doctoral analiza el bienestar de las personas mayores en China, centrándose en el impacto de las dinámicas familiares en su calidad de vida. Una contribución clave es la aplicación de la perspectiva del curso de vida, ampliamente utilizada en la investigación en países occidentales, para captar la naturaleza acumulativa y evolutiva de las influencias familiares a lo largo del tiempo. Además, la tesis aborda las desigualdades estructurales analizando cómo las diferencias de género y las características socioespaciales de la población se integran con los procesos familiares para determinar el bienestar en la tercera edad.
Tres ensayos empíricos estudian cómo las estructuras, transiciones y relaciones familiares afectan la salud, la integración social y la seguridad financiera en la vejez, a través del examen de datos de dos encuestas longitudinales. El primer ensayo explora las asociaciones entre las trayectorias de trabajo y familia (entre los 16 y los 50 años) y la salud de las personas mayores (entre los 51 y los 80 años), utilizando conceptos y métodos holísticos del curso de vida para captar la interacción entre trayectorias de familia y trabajo, así como sus efectos conjuntos en el bienestar de las personas. El segundo ensayo estudia el papel del cuidado de los nietos en la integración social de los abuelos de entre 50 y 80 años, evaluando cómo las diferentes modalidades de cuidado (en términos de horas de cuidado y corresidencia) influyen en la participación en actividades sociales. El tercer ensayo examina el bienestar económico de las personas mayores (de 65 años o más) tras la viudedad, analizando los cambios en la probabilidad de mantener ingresos familiares suficientes antes y después de la pérdida del cónyuge, con especial atención a cómo la corresidencia con hijos adultos modera estos efectos.
Los hallazgos de estos ensayos ofrecen una visión integral de cómo el bienestar en la tercera edad se ve influenciado por las dinámicas familiares a lo largo del curso de vida. Estos revelan disparidades significativas en la salud en la tercera edad en relación a las trayectorias familiares previas, subrayando las ventajas para la salud a largo plazo de los roles familiares tradicionales y las desventajas de las trayectorias no normativas (por ejemplo, la ausencia de hijos o los hijos fuera del matrimonio). Otros hallazgos destacan el papel crucial de las relaciones intergeneracionales en el bienestar de las personas mayores. Los resultados muestran que el cuidado de los nietos puede mejorar la participación social, mientras que la convivencia con hijos adultos ayuda a mantener la estabilidad financiera tras la viudedad. Sin embargo, las desigualdades estructurales moderan estas asociaciones. Las mujeres y las poblaciones en medios rurales se enfrentan a una mayor vulnerabilidad y experimentan desventajas persistentes, incluso al seguir trayectorias familiares normativas, lo que refleja desigualdades sociales más profundas que condicionan las experiencias de envejecimiento.China’s rapidly aging population poses significant challenges for the wellbeing of older adults, as the country navigates growing demographic pressures while still undergoing economic development. In 2024, 208 million Chinese residents were aged 65 and older, accounting for 25% of the global older population. At the same time, although declining fertility rates and shifting family structures have weakened traditional caregiving systems, many older adults are still reliant on family support.
This doctoral thesis provides insights into the wellbeing of older populations in China by examining how family dynamics shape later-life outcomes. A key contribution is the application of a life course perspective—widely used in Western research—to capture the cumulative and evolving nature of family influences over time. Additionally, the thesis addresses structural inequalities by analyzing how gender and social-spatial disparities intersect with family processes to shape wellbeing in older ages.
Three empirical essays study the ways in which family structures, transitions, and relationships affect health, social integration, and financial security in later life, drawing on data from two longitudinal surveys. The first essay explores the associations between work-family trajectories (from ages 16 to 50) and health outcomes of older adults (aged 51 to 80), using holistic life course concepts and methods to capture the interplay between work and family trajectories and their joint effects on wellbeing. The second essay studies the role of grandchild caregiving for social integration among grandparents aged 50–80, assessing how different caregiving arrangements (in terms of care hours and coresidence) influence participation in social activities. The third essay examines the economic wellbeing of older adults (aged 65+) following widowhood, analyzing shifts in the likelihood of maintaining adequate household income before and after spousal loss, with particular attention to how coresidence with adult children moderates these effects.
Findings from these essays provide a comprehensive picture of how later-life wellbeing is shaped by family dynamics over the life course. These reveal significant disparities in later-life health across diverse family trajectories, underscoring the long-term health advantages of traditional family roles and the long-term disadvantages of non-normative trajectories (e.g. childlessness and non-marital parenthood). Additional findings highlight the critical role of intergenerational relations in supporting older adults’ wellbeing. Results show that grandchild caregiving can enhance social participation, while coresidence with adult children helps maintain financial stability after widowhood. However, structural inequalities moderate these associations. Women and rural populations face greater vulnerability and experience persistent disadvantages, even when following normative family pathways, reflecting deeper societal inequalities that shape ageing experiences.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Demografi
Designing deep learning accelerators in the limits of energy efficiency
Get PDF(English) Deep Neural Network (DNN) models form the backbone of today’s Artificial Intelligence (AI) systems. Their large size and high computational cost have resulted in specialized hardware accelerators being essential for executing these models across many applications. However, the energy efficiency of state-of-the-art accelerator systems falls short of the demands of current AI, especially considering that, while DNN models keep getting larger and more complex, Moore’s Law is coming to a halt. This thesis aims at investigating new ways of optimizing the energy efficiency of AI accelerators by considering and leveraging different degrees of freedom involved in the computation of DNN workloads. Namely, several energy efficiency optimization techniques are explored involving accelerator dataflow, functional circuit approximations, low-bit quantization, mixed-precision, and undervolting; with the goal of pushing the limits of energy-efficient AI acceleration.(Català) Els models de xarxes neuronals profundes són la base dels sistemes d'intel·ligència artificial actuals. La seva gran mida i elevat cost computacional han motivat que els acceleradors de hardware especialitzats siguin essencials per a l'execució d'aquests models en moltes aplicacions. Tanmateix, en l'estat de l'art, l'eficiència energètica dels acceleradors està lluny de la que requereix la intel·ligència artificial contemporània, especialment considerant que, encara que els models de xarxes neuronals continuen creixent en mida i complexitat, la Llei de Moore està arribant al seu final. Aquesta tesi se centra en la recerca de noves maneres d'optimitzar l'eficiència energètica dels acceleradors d'intel·ligència artificial mitjançant l'estudi i l'ús de diferents graus de llibertat en el càlcul de xarxes neuronals profundes. Més concretament, s'han explorat diverses tècniques d'optimització de l'eficiència energètica, incloent-hi el flux de dades en acceleradors, aproximacions funcionals de circuits, quantització en pocs bits, precisió mixta i infravoltatge; amb l'objectiu d'expandir els límits de l'eficiència energètica dels acceleradors d'intel·ligència artificial.(Español) Los modelos de redes neuronales profundas son la base de los sistemas de inteligencia artificial actuales. Su gran tamaño y su elevado coste computacional han motivado que los aceleradores de hardware especializados sean esenciales para la ejecución de dichos modelos en muchas aplicaciones. Sin embargo, en el estado del arte, la eficiencia energética de los aceleradores está lejos de lo que demanda la inteligencia artificial contemporánea, especialmente considerando que, mientras los modelos de redes neuronales siguen creciendo en tamaño y complejidad, la Ley de Moore está llegando a su fin. Esta tesis se centra en la investigación de nuevas formas de optimizar la eficiencia energética de los aceleradores de inteligencia artificial mediante el estudio y el uso de diferentes grados de libertad en el cálculo de redes neuronales profundas. Más concretamente, se han explorado diversas técnicas de optimización de la eficiencia energética, incluyendo el flujo de datos en aceleradores, aproximaciones funcionales de circuitos, cuantización de pocos bits, precisión mixta e infravoltaje; con el objetivo de expandir los límites de la eficiencia energética de los aceleradores de inteligencia artificial.DOCTORAT EN ENGINYERIA ELECTRÒNICA (Pla 2013
Mitochondria as a therapeutic target for neurodevelopmental disorders
No full textPrograma de Doctorat en Biomedicina[eng] The brain's unique functions and its capacity to grow, adapt, and establish complex networks during infancy and childhood relies heavily on the multiple mitochondrial functions. These organelles not only fuel the energy required for neuronal proliferation, differentiation, and synaptogenesis but also regulate key signaling pathways, calcium dynamics, reactive oxygen species, and the synthesis of key metabolites. The importance of brain energy metabolism in neurodevelopment is made evident both through the diseases that arise from primary defects of brain energy homeostasis and the defects in mitochondrial homeostasis that underly in the pathophysiology of several neurodevelopmental diseases, such as Rett syndrome.
Building upon this understanding, in this Thesis we hypothesize that mitochondria being cross-sectional to neurodevelopmental diseases, constitute a potential common therapeutic target for their treatment. To demonstrate so, we divided this work in three sections.
First, we studied the mitochondrial homeostasis alterations in a paradigmatic neurodevelopmental disease, Rett syndrome, using two pre-clinical models. We evaluted the mitochondrial alterations in fibroblasts from Rett patients in terms of mitochondrial network structure and dynamics, along with bioenergetic function and oxidative stress metabolism. Once the alterations were described, we tested the metabolic modulator drug leriglitazone, a PPAR-)( agonist, achieving an improvement on the bioenergetic function in fibroblasts. After that, we moved on to a female Rett mouse model in which we studied the bioenergetic function and neuroinflammation at two developmental stages (pre- and post-symptomatic mice) and differentiating between brain areas (cortex, hippocampus and cerebellum). We observed that these alterations are different between brain regions of symptomatic mice, and that a bioenergetic dysfunction in pre-symptomatic cerebellum stands out. Continued treatment with leriglitazone from weaning to symptom development prevents some of the described bioenergetic and inflammatory alterations. Moreover, these biochemical changes translate into improvements in the phenotypic and behavioral features of the female mice. This work has confirmed that mitochondria is an interesting therapeutic target in neurodevelopmental pathologies in which it is not the main cause of the disease, and has led to the approval of a clinical trial with leriglitazone on Rett patients.
Second, we analyzed the mitochondrial homeostasis in a selection of 20 pediatric patients with complex neurological phenotypes due to primary defects in mitochondrial function. These patients recapitulated different aspects of mitochondrial homeostasis, including dynamics, cristae structure, mitochondrial gene translation, electron transport chain complexes structure and assembly, and intermediary metabolism. The characterization of the mitochondrial alterations in patients fibroblasts led to the description of novel pathogenic variants and phenotypes, providing support for their diagnosis. Based on the pathophysiology of these diseases, we have implemented an algorithm for the design of personalized therapies in mitochondrial diseases that could be implemented in a molecular biology laboratory with a real clinical-time repsonse. Moreover, we evaluated three theapeutic approaches (pharmacologic, nutraceutical and metabolic) in the patients' cells based on the bioenergetic characterization. The positive in vitro results obtained led to a series of n-of-1 clinical trials in these patients, who recovered in variable degrees cognitive and motor functions.
Finally, in response to the need for advanced models for the study of synaptic function, we developed a "synapse on a chip" model, a microfluidic device to study mitochondrial function in synaptic communication. The preliminary results obtained on neurons derived from human neural progenitor cells endorse the development of the microfluidic platform for its application on personalized medicine studies.
In conclusion, in this Thesis we have defined mitochondrial alterations in several neurodevelopmental diseases and we have defined different avenues for its modulation as therapeutic strategies. The work has had a direct impact on patients, with novel diagnoses, several clinical trials and personalized treatments implementation.[cat] La gran especialització funcional del cervell i la seva capacitat per créixer, adaptar-se i establir xarxes complexes durant la infància i la infantesa depenen, en gran part, de les múltiples funcions mitocondrials. Aquests organuls no només proporcionen l'energia necessària per a la proliferació, diferenciació neuronal i sinaptogènesi, sinó que també regulen rutes de senyalització, les concentracions dinàmiques de calci, les especies reactives d'oxigen i la síntesi de metabolits essencials. La importància del metabolisme energètic cerebral en el neurodesenvolupament es fa evident en observar tant les malalties que sorgeixen per defectes primaris en l'homeostasi energetica cerebral com la descripció de defectes en l'homeostasi mitocondrial subjacents a la fisiopatologia de diverses malalties del neurodesenvolupament, com per exemple la síndrome de Rett.
Partint d'aquesta base, en aquesta Tesi plantegem la hipòtesi que els mitocondris, com a element transversal en les malalties del neurodesenvolupament, constitueixen una possible diana terapèutica comuna pel seu tractament. Per demostrar-ho, hem dividit aquest treball en tres seccions:
En primer lloc, estudiem les alteracions en l'homeostasi mitocondrial en una malaltia paradigmatica del neurodesenvolupament, la síndrome de Rett, utilitzant dos models pre-clínics. Avaluem les alteracions mitocondrials en fibroblasts dels pacients en termes d'estructura i dinàmica de la xarxa mitocondrial, juntament amb la funció bioenergetica i el metabolisme de l'estrès oxidatiu. Una vegada descrites les alteracions, provem el fàrmac leriglitazona, un agonista de PPAR- i per tant modulador del metabolisme, aconseguint una millora en la funció bioenergètica en els fibroblasts. Posteriorment, analitzem un model murí de femella Rett, estudiant la funció bioenergètica i la neuroinflamació en dues etapes del desenvolupament (ratolins pre- i post-simptomatics) i diferenciant entre àrees cerebrals (escorça, hipocamp i cerebel). Observem que aquestes alteracions són diferents entre les regions cerebrals en ratolins simptomàtics, destacant una disfunció bioenergetica en el cerebel pre- simptomàtic. El tractament continu amb leriglitazona, des del deslletament fins a l'aparició dels símptomes, redueix algunes de les alteracions bioenergètiques i inflamatòries descrites. A més, aquests canvis bioquímics es tradueixen en millores fenotípiques i conductuals en els ratolins femella. Aquest treball ha confirmat que els mitocondris són una diana terapèutica prometedora en patologies del neurodesenvolupament on el seu defecte no és la causa principal de la malaltia, la qual cosa ha portat a l'aprovació d'un assaig clínic amb leriglitazona en pacients amb Rett.
En segon lloc, analitzem l'homeostasi mitocondrial en una selecció de 20 pacients pediatrics amb fenotips neurològics complexos a causa de defectes primaris en la funció mitocondrial. Aquests pacients comparteixen diverses alteracions de l'homeostasi mitocondrial, incloent la dinàmica, l'estructura de les crestes, la traducció de gens mitocondrials, l'estructura i l'acoblament dels complexos de la cadena de transport d'electrons i el metabolisme intermediari. La caracterització de les alteracions mitocondrials en fibroblasts de pacients va permetre descriure variants i fenotips patogènics nous, donant suport al seu diagnòstic. Basant-nos en la fisiopatologia d'aquestes malalties, implementem un algoritme per a l'estudi de teràpies personalitzades en malalties mitocondrials que pot ser aplicat en un laboratori de biologia molecular oferint una resposta en temps clínic real. A més, avaluem tres enfocaments terapèutics (farmacològic, nutracèutic i metabòlic) en les cèl·lules dels pacients basant-nos en la seva caracterització bioenergètica. Els resultats positius in vitro van portar a una sèrie d'assajos clínics n-of-1 en aquests pacients, recuperant les funcions cognitives i motores en diferents graus.
Finalment, en resposta a la necessitat de models avançats amb la finalitat d'estudiar la funció sinàptica, desenvolupem un model de "sinapsi en xip", un dispositiu microfluídic per a l'estudi de la funció mitocondrial en la comunicació sinàptica. Els resultats preliminars obtinguts en neurones derivades de cèl·lules progenitores neuronals humanes recolzen el desenvolupament d'aquesta plataforma microfluídica per a la seva aplicació en estudis de medicina personalitzada.
En conclusió, en aquesta Tesi hem definit les alteracions mitocondrials en diverses malalties del neurodesenvolupament i hem identificat diferents vies modulables com a estratègies terapèutiques. Aquest treball ha tingut un impacte directe en els pacients, oferint diagnòstics nous, diversos assajos clínics i la implementació de tractaments personalitzats.[spa] La gran especialización funcional del cerebro y su capacidad para crecer, adaptarse y establecer redes complejas durante la infancia y la niñez dependen en gran medida de las múltiples funciones mitocondriales. Estas organelas no solo proporcionan la energía necesaria para la proliferación, diferenciación neuronal y sinaptogénesis, sino que también regulan rutas de señalización, las concentraciones dinámicas de calcio, las especies reactivas de oxígeno y la síntesis de metabolitos esenciales. La importancia del metabolismo energético cerebral en el neurodesarrollo se hace evidente al observar tanto las enfermedades que surgen de defectos primarios en la homeostasis energética cerebral como la descripción de defectos en la homeostasis mitocondrial subyacentes en la fisiopatología de varias enfermedades del neurodesarrollo, como por ejemplo el síndrome de Rett.
Partiendo de esta base, en esta Tesis planteamos la hipótesis de que las mitocondrias, al ser un elemento transversal en las enfermedades del neurodesarrollo, constituyen una posible diana terapéutica común para su tratamiento. Para demostrarlo, hemos dividido este trabajo en tres secciones:
En primer lugar, estudiamos las alteraciones en la homeostasis mitocondrial en una enfermedad paradigmática del neurodesarrollo, el síndrome de Rett, utilizando dos modelos preclínicos. Evaluamos las alteraciones mitocondriales en fibroblastos de pacientes con Rett en términos de la estructura y dinámica de la red mitocondrial, junto con la función bioenergética y el metabolismo del estrés oxidativo. Una vez descritas las alteraciones, probamos el fármaco leriglitazona, un agonista de PPAR-)( y por tanto modulador del metabolismo, logrando una mejora en la función bioenergética en los fibroblastos. Posteriormente, analizamos un modelo murino hembra de Rett, estudiando la función bioenergética y la neuroinflamación en dos etapas del desarrollo (ratones pre- y post-sintomáticos) y diferenciando entre áreas cerebrales (corteza, hipocampo y cerebelo). Observamos que estas alteraciones son diferentes entre las regiones cerebrales en ratones sintomáticos, destacando una disfunción bioenergética en el cerebelo presintomático. El tratamiento continuo con leriglitazona desde el destete hasta el desarrollo de los síntomas previene algunas de las alteraciones bioenergéticas e inflamatorias descritas. Además, estos cambios bioquímicos se traducen en mejoras fenotípicas y conductuales en los ratones hembra. Este trabajo ha confirmado que las mitocondrias son una diana terapéutica interesante en patologías del neurodesarrollo donde no son la causa principal de la enfermedad, lo que ha llevado a la aprobación de un ensayo clínico con leriglitazona en pacientes con Rett.
En segundo lugar, analizamos la homeostasis mitocondrial en una selección de 20 pacientes pediátricos con fenotipos neurológicos complejos debido a defectos primarios en la función mitocondrial. Estos pacientes recogen defectos en diferentes aspectos de la homeostasis mitocondrial, incluidos dinámica, estructura de crestas, traducción de genes mitocondriales, estructura y ensamblaje de los complejos de la cadena de transporte de electrones y metabolismo intermediario. La caracterización de las alteraciones mitocondriales en fibroblastos de pacientes ha permitido describir variantes y fenotipos patogénicos novedosos, apoyando su diagnóstico. Basándonos en la fisiopatología de estas enfermedades, implementamos un algoritmo para el diseño de terapias personalizadas en enfermedades mitocondriales que puede ser aplicado en un laboratorio de biología molecular ofreciendo una respuesta en tiempo clínico real. Además, evaluamos tres enfoques terapéuticos (farmacológico, nutracéutico y metabólico) en las células de los pacientes basándonos en la caracterización bioenergética. Los resultados positivos in vitro llevaron a una serie de ensayos clínicos n-of-1 en estos pacientes, recuperando en grados variables funciones cognitivas y motoras.
Finalmente, en respuesta a la necesidad de modelos avanzados para el estudio de la función sináptica, desarrollamos un modelo de "sinapsisen chip", un dispositivo microfluídico para estudiarla función mitocondrial en la comunicación sináptica. Los resultados preliminares obtenidos en neuronas derivadas de células progenitoras neuronales humanas respaldan el desarrollo de esta plataforma microfluídica para su aplicación en estudios de medicina personalizada.
En conclusión, en esta Tesis hemos definido las alteraciones mitocondriales en varias enfermedades del neurodesarrollo y hemos identificado diferentes vías para su modulación como estrategias terapéuticas. Este trabajo ha tenido un impacto directo en los pacientes, ofreciendo diagnósticos novedosos, varios ensayos clínicos y la implementación de tratamientos personalizados
Bombas de eflujo: más allá de la resistencia a los antibacterianos
Get PDFLa resistència als antimicrobians representa una amenaça creixent per a la salut pública global. L’aparició de bacteris multiresistents ha limitat significativament les opcions terapèutiques per tractar infeccions bacterianes, la qual cosa complica el seu control i maneig clínic. Entre els diversos mecanismes de resistència, les bombes d’eflux juguen un paper clau, ja que poden expulsar diferents classes d’antimicrobians fora de la cèl·lula, reduint així la seva eficàcia; a més, intervenen en la virulència bacteriana i en fenotips associats a aquesta. En aquest context, l’OMS va actualitzar el 2024 la seva llista de patògens prioritaris per a la recerca de nous tractaments antibacterians; a la categoria de prioritat crítica on s’hi troben Acinetobacter baumannii resistent a carbapenems i espècies bacterianes de l’ordre Enterobacterales resistents a carbapenems i cefalosporines de tercera generació. Aquests patògens provoquen infeccions greus amb poques opcions de tractament, per la qual cosa el desenvolupament de noves teràpies és urgent. Una estratègia prometedora és el bloqueig de les bombes d’eflux, cosa que permetria restaurar l’eficàcia dels antimicrobians convencionals i disminuir la virulència dels patògens bacterians multiresistents.
Aquesta Tesi Doctoral s’ha centrat en l’estudi de sistemes d’eflux homòlegs, formats per un transportador i el seu regulador transcripcional, en els patògens de prioritat crítica, filogenèticament distants: A. baumannii i Enterobacter cloacae, aquest darrer com a representant de l’ordre Enterobacterales.
El primer estudi de la present Tesi Doctoral va abordar el sistema d’eflux AdeABC, pertanyent a la família RND, i AdeRS, un sistema de dos components. Es va analitzar específicament la proteïna de membrana interna AdeB i el regulador transcripcional AdeR en ambdós patògens. En primer lloc, es van generar mutants defectius en aquests gens i es va observar que la inactivació dels gens adeB i adeR en A. baumannii, així com l’homòleg adeR en E. cloacae, provoca un augment de la susceptibilitat a múltiples antibacterians, així com una disminució en la motilitat i la virulència. A més, el mutant defectiu en adeB de E. cloacae mostra una major sensibilitat a la colistina. Posteriorment, es va investigar el mecanisme de regulació d’AdeR en ambdues espècies. Els resultats van mostrar que aquest regulador conserva la seva funció entre A. baumannii i E. cloacae, demostrant la seva intercanviabilitat funcional tant en assaigs in vitro com in vivo. Finalment, una anàlisi in silico va confirmar que els gens adeB i adeR provenen d’un ancestre comú en aquests microorganismes. Tot i això, les diferències en les pressions selectives i en els nínxols ecològics haurien influït en la divergència funcional i la prevalença d’aquest sistema en ambdós patògens.
El segon estudi es va centrar en el sistema d’eflux SxtP/R identificat per primera vegada en aquesta Tesi Doctoral. Aquest està compost pel transportador SxtP, de la família MFS, i pel regulador transcripcional SxtR, pertanyent a la família LysR. Primer, la caracterització fenotípica de mutants en sxtP i sxtR va revelar que en A. baumannii aquest sistema participa en la resistència a múltiples antimicrobians, així com en la motilitat i virulència. Tanmateix, en E. cloacae no es va observar un paper funcional rellevant de SxtP/R en aquests fenotips. Posteriorment, es va demostrar que en A. baumannii, SxtR actua com a activador transcripcional en unir-se directament a una seqüència específica d’ADN entre els gens sxtP i sxtR.
En conjunt, els resultats d’aquesta tesi demostren que els sistemes d’eflux estudiats estan implicats no només en la resistència als antimicrobians, sinó també en la patogènesi d’A. baumannii i E. cloacae. Malgrat la seva homologia, aquests sistemes han evolucionat adaptant-se de manera diferent a cada patogen. Aquests descobriments ofereixen noves oportunitats per dissenyar tractaments dirigits contra bombes d’eflux i els seus reguladors d’A. baumannii i E. cloacae.La resistencia a los antimicrobianos representa una amenaza creciente para la salud pública global. La aparición de bacterias multirresistentes ha limitado significativamente las opciones terapéuticas para tratar infecciones bacterianas, lo que complica su control y manejo clínico. Entre los diversos mecanismos de resistencia, las bombas de eflujo juegan un papel clave, ya que expulsan distintas clases de antimicrobianos fuera de la célula, reduciendo así su eficacia; además, intervienen en la virulencia bacteriana y en fenotipos asociados a esta. En este contexto, la OMS actualizó en 2024 su lista de patógenos prioritarios para la búsqueda de nuevos tratamientos antibacterianos, en la categoría de prioridad crítica se encuentra Acinetobacter baumannii resistente a carbapenémicos y especies del orden Enterobacterales resistentes a carbapenémicos y cefalosporinas de tercera generación. Estos patógenos provocan infecciones severas con escasas opciones de tratamiento, por lo que el desarrollo de nuevas terapias es urgente. Una estrategia prometedora es el bloqueo de las bombas de eflujo, lo cual permitiría restaurar la eficacia de antimicrobianos convencionales y disminuir la virulencia de patógenos bacterianos multirresistentes.
Esta Tesis Doctoral se enfocó en el estudio de sistemas de eflujo homólogos, formados por un transportador y su regulador transcripcional, en los patógenos de prioridad crítica, filogenéticamente distantes: A. baumannii y Enterobacter cloacae, este último como representante del orden Enterobacterales.
El primer estudio de la presente Tesis Doctoral abordó el sistema de eflujo AdeABC, perteneciente a la familia RND, y AdeRS, un sistema de dos componentes. Se analizó específicamente la proteína de membrana interna AdeB y el regulador transcripcional AdeR en ambos patógenos. En primer lugar, se generaron mutantes defectivos en estos genes y se observó que la inactivación de los genes adeB y adeR en A. baumannii, así como el homólogo adeR en E. cloacae, causa un aumento de la susceptibilidad a múltiples antibacterianos, así como una disminución en la motilidad y la virulencia. Además, el mutante defectivo en adeB en E. cloacae muestra una mayor sensibilidad a la colistina. Posteriormente, se investigó el mecanismo de regulación de AdeR en ambas especies. Los resultados mostraron que este regulador conserva su función entre A. baumannii y E. cloacae, demostrando su intercambiabilidad funcional tanto en ensayos in vitro como in vivo. Por último, un análisis in silico confirmó que los genes adeB y adeR provienen de un ancestro común en estos microorganismos. A pesar de ello, las diferencias en las presiones selectivas y en los nichos ecológicos habrían influido en la divergencia funcional y la prevalencia en ambos patógenos.
El segundo estudio se centró en el sistema de eflujo SxtP/R identificado por primera vez en esta Tesis Doctoral. Este está compuesto por el transportador SxtP, de la familia MFS, y el regulador transcripcional SxtR, perteneciente a la familia LysR. Primero, la caracterización fenotípica de mutantes en sxtP y sxtR reveló que en A. baumannii este sistema participa en la resistencia a múltiples antimicrobianos, así como en la motilidad y la virulencia. Sin embargo, en E. cloacae no se observó un papel funcional relevante del sistema en dichos fenotipos. Posteriormente, se demostró que en A. baumannii, SxtR actúa como activador transcripcional al unirse directamente a una secuencia específica de DNA entre los genes sxtP y sxtR.
En conjunto, los resultados de esta tesis demuestran que los sistemas de eflujo estudiados están implicados no solo en la resistencia a antimicrobianos, sino también en la patogénesis de A. baumannii y E. cloacae. A pesar de su homología, estos sistemas han evolucionado adaptándose de manera diferente en cada patógeno. Estos hallazgos ofrecen nuevas oportunidades para diseñar tratamientos dirigidos contra bombas de eflujo y sus reguladores de A. baumannii y E. cloacae.Antimicrobial resistance represents a growing threat to global public health. The emergence of multidrug-resistant bacteria has significantly limited therapeutic options for treating bacterial infections, complicating their control and clinical management. Among the various resistance mechanisms, efflux pumps play a key role, as they expel different classes of antimicrobials out of the cell, thereby reducing their effectiveness; moreover, they are involved in bacterial virulence and associated phenotypes. In this context, the WHO updated in 2024 its list of priority pathogens for the development of new antibacterial treatments. In the critical priority category are included Acinetobacter baumannii resistant to carbapenems and species of the order Enterobacterales resistant to carbapenems and third-generation cephalosporins. These pathogens cause severe infections with limited treatment options, making the development of new therapies urgent. A promising strategy is the inhibition of efflux pumps, which would restore the efficacy of conventional antimicrobials and reduce the virulence of multidrug-resistant bacterial pathogens.
This doctoral thesis focused on the study of homologous efflux systems, formed by a transporter and its transcriptional regulator, in phylogenetically distant critical priority pathogens: A. baumannii and Enterobacter cloacae, the latter as a representative of the order Enterobacterales.
The first study of this Doctoral Thesis addressed the AdeABC efflux system, belonging to the RND family, and AdeRS, a two-component system. Specifically, the inner membrane protein AdeB and the transcriptional regulator AdeR were analyzed in both pathogens. Initially, knockout mutants in these genes were generated, and it was observed that inactivation of adeB and adeR genes in A. baumannii, as well as the homologous adeR in E. cloacae, caused increased susceptibility to multiple antibacterials, along with reduced motility and virulence. Additionally, the adeB defective mutant in E. cloacae showed increased sensitivity to colistin. Subsequently, the regulatory mechanism of AdeR was investigated in both species. The results showed that the AdeR regulatory function is maintained between A. baumannii and E. cloacae, demonstrating functional interchangeability in both in vitro and in vivo assays. Finally, an in silico analysis confirmed that adeB and adeR genes originate from a common ancestor in these microorganisms. Nevertheless, differences in selective pressures and ecological niches likely influenced functional divergence and prevalence in both pathogens.
The second study focused on the SxtP/R efflux system, identified for the first time in this Doctoral Thesis. This system is composed of the transporter SxtP, belonging to the MFS family, and the transcriptional regulator SxtR, from the LysR family. First, phenotypic characterization of mutants in sxtP and sxtR revealed that in A. baumannii, this system participates in resistance to multiple antimicrobials, as well as in motility and virulence. However, no relevant functional role of the system in these phenotypes was observed in E. cloacae. Finally, it was demonstrated that in A. baumannii, SxtR acts as a transcriptional activator by directly binding to a specific DNA sequence located between the sxtP and sxtR genes.
Taken together, the results of this thesis demonstrate that the studied efflux systems are involved not only in antimicrobial resistance but also in the pathogenesis of A. baumannii and E. cloacae. Despite their homology, these systems have evolved adapting differently in each pathogen. These findings provide new opportunities to design targeted treatments against efflux pumps and their regulators in A. baumannii and E. cloacae.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Microbiologi
Search and study of massive runaway stars in the Milky Way and impact on high-energy binaries
Get PDFPrograma de Doctorat en Física[eng] Massive stars are ubiquitous in many astrophysical phenomena. A significant fraction of massive stars are runaways, displaying high velocities with respect to their environment. Due to their formation scenarios, runaway stars play a relevant role in cluster and binary physics. However, the relative contribution of runaway formation scenarios, their role in massive binary evolution, and their relation with binary products hosting compact objects (COs) are not well constrained. In particular, some of these binaries with CO can be high-energy sources. Although some studies have been conducted in the Magellanic Clouds, the massive runaway star population in the Milky Way remains poorly explored. The Data Release 3 (DR3) of the Gaia mission of the European Space Agency (ESA) has provided data with unprecedented astrometric precision, allowing us to derive accurate distances and proper motions that are key to identify runaway stars in the Milky Way.
The central aim of this thesis is to improve the understanding of the massive runaway star population in the Milky Way. A secondary aim is to study their connection with high-energy binaries. To achieve these objectives, we developed a novel and self-consistent method to identify runaway stars which avoids the use of velocity thresholds, in contrast to previous works. This allows us to detect runaway stars as well as walkaway stars. The characterization of the runaway stars was done with Gaia-DR3 data, complemented with multiwave- length archival data, dedicated radio observations, and high-resolution IACOB spectroscopic information.
We identified 106 and 69 O- and Be-type Galactic massive runaway stars, with half of them being new discoveries. We characterized their spatial and velocity distributions in the Galaxy. We found higher velocities and runaway fractions for the O-type stars, in agreement with predictions for dynamical ejections from clusters. This work resulted in the compilation of two runaway catalogs, including precise distance and velocity estimates. In addition, we studied the interaction of these runaway stars with the interstellar medium (ISM) using WISE data, discovered new stellar bow shocks and bubbles, and derived ISM densities around them. Radio searches around these bow shocks resulted in no new detections, although the results obtained served to model the nature of their potential radio emission.
We conducted a large and unprecedented observational study of O-type runaway stars in the Milky Way in space and rotational velocities, as well as in binarity classifications, obtained in a homogeneous way. To this end, we combined our runaway star catalogs with IACOB spectroscopic data. We found that most runaway stars appear to be single, confirming theoretical expectations, while most are slow rotators. The trends observed in the investigated parameter space were used to identify potential imprints of the runaway ejection mecha- nisms in the studied Galactic runaway population, offering valuable constraints on models about runaway origins.
We found an interesting sample of runaway binary systems, some of which are high-mass X-ray binaries (HMXBs) or gamma-ray binaries. In particular,
we find an overabundance of runaways among the known gamma-ray bina- ries. Within the O-type runaway star sample, we identified some runaway single-lined spectroscopic binary systems, with half of them being HMXBs or candidates to host black holes. The latter exhibit similar properties to the HMXBs within our investigated parameter space. Altogether, these runaway binary systems represent a rich sample for potentially hosting COs.
We also searched for very-high-energy (VHE) gamma-ray emission from the HMXB Cygnus X-3 with the MAGIC Telescopes. We analyzed the largest VHE data set and found no significant emission. We provided the most stringent constraints on the VHE flux to date, which could offer insights into the system properties.
In conclusion, this thesis has deepened the knowledge of massive runaway stars in our Galaxy. It provides robust runaway star classifications, new empir- ical constraints on runaway formation mechanisms, and interesting runaway binaries potentially hosting COs, which could eventually show high-energy emission. Since massive runaway stars are crucial to many astrophysical phe- nomena, all catalogs compiled in this thesis are openly published to broaden the research impact beyond its immediate scope.
Future larger catalogs of massive stars and Gaia DR4 will enable a more comprehensive study of runaway stars, which could allow the discovery of new high-energy binaries through multiwavelength studies, and potentially refine the observed trends, binary evolution models, and ultimately, the understanding of massive binary interaction.[cat] Les estrelles massives són rellevants en multitud de fenòmens astrofísics. Una fracció significativa d’aquestes estrelles són fugitives, movent-se a gran velocitat respecte el seu entorn. Degut als seus escenaris de formació, les estrelles fugitives tenen un paper molt important en la física de cúmuls estel·lars i sistemes binaris. No obstant, hi ha moltes preguntes obertes sobre la contribució relativa d’aquests escenaris de formació, el seu paper en l’evolució de sistemes binaris i la seva relació amb els sistemes binaris amb objectes compactes. Encara que existeixen estudis sobre estrelles fugitives als Núvols de Magallanes, la població d’estrelles massives fugitives a la nostra Galàxia està poc explorada. La tercera publicació de dades de la missió Gaia de l’Agència Espacial Europea (ESA en anglès), Data Release 3 (DR3), ha proporcionat dades astromètriques amb una precisió sense precedents, permetent així estimar paral·laxis i moviments propis precisos. Aquests, són clau per identificar estrelles fugitives a la Via Làctia.
L’objectiu principal d’aquesta tesi és millorar la comprensió de la població d’estrelles massives fugitives a la Via Làctia. Un objectiu secundari és estudiar la seva connexió amb sistemes binaris d’alta energia. Per tal d’assolir aquests objectius, hem desenvolupat un mètode nou i autoconsistent per identificar estrelles fugitives que evita l’ús de llindars de velocitat, en contraposició amb treballs anteriors. D’aquesta manera, aquest mètode permet detectar tant estrelles fugitives com estrelles caminants. La caracterització de les estrelles fugitives s’ha fet amb dades de Gaia DR3 i ha estat complementada amb dades multi-longitud d’ona d’arxiu, observacions ràdio dedicades i informació espectroscòpica d’alta resolució de IACOB.
Hem identificat 106 estrelles de tipus O i 69 estrelles de tipus Be a la Galàxia, la meitat de les quals són noves identificacions. Hem caracteritzat la seva distribució espacial i de velocitat a la Galàxia. Hem trobat velocitats i percentatges d’estrelles fugitives més alts en les estrelles de tipus O, tal i com prediuen simulacions d’ejeccions dinàmiques en cúmuls estel·lars. Aquest treball ha resultat en la creació de dos catàlegs d’estrelles fugitives que inclouen estimacions precises de distàncies i velocitats. A més, hem estudiat la interacció d’aquestes estrelles fugitives amb el medi interstel·lar (ISM en anglès) utilitzant dades del satèl·lit WISE. Com a resultat, hem descobert nous xocs de proa i bombolles estel·lars i hem derivat densitats del ISM al seu voltant. Cerques en ràdio en les posicions dels xocs de proa no han proporcionat noves deteccions, encara que els resultats obtinguts han servit per modelitzar la naturalesa de la seva potencial emissió en longituds d’ona ràdio.
A més, hem realitzat un estudi extensiu i sense precedents d’estrelles fugitives de tipus O a la Via Làctea, en velocitats espacials i de rotació, així com en classificacions com a binàries, obtingudes de manera homogènia. Per dur-lo a terme, hem combinat els nostres catàlegs d’estrelles fugitives amb dades espectroscòpiques de IACOB. Hem trobat que la majoria d’estrelles fugitives semblen ser aïllades, confirmant prediccions teòriques, mentre que la majoria són rotadores lentes. Les tendències observades en l’espai de paràmetres investigat s’han utilitzat per identificar possibles traces dels mecanismes d’ejecció de
fugitives en la població Galàctica estudiada, oferint restriccions valuoses pels models sobre els possibles orígens de les estrelles fugitives.
Hem trobat un conjunt interessant de sistemes binaries fugitius, alguns dels quals són sistemes binaris de raigs X d’alta massa (HMXBs en anglès) o sistemes binaris de raigs gamma. En particular, trobem una superabundància de fugitives entre els sistemes binaris de raigs gamma coneguts. En la mostra d’estrelles fugitives de tipus O, hem identificat alguns sistemes binaris espectroscòpics d’una sola línia que són fugitius, la meitat dels quals són HMXBs o candidats a contenir forats negres. Aquest últims mostren propietats similars als HMXBs dins l’espai de paràmetres investigat. En conjunt, aquests sistemes binaris fugitius representen una mostra interessant per contenir potencialment objectes compactes.
També hem investigat l’emissió de raigs gamma de molt alta energia (VHE en anglès) del HMXB Cygnus X-3 amb els telescopis MAGIC. Hem analitzat el conjunt de dades VHE més extens a data d’avui i no hem trobat emissió significativa. Aquests resultats constitueixen les restriccions més estrictes sobre el flux de VHE, les quals podrien ajudar a entendre les propietats del sistema. En conclusió, aquesta tesi ha aprofundit en el coneixement d’estrelles massives fugitives en la Galàxia. Proporciona classificacions robustes d’estrelles fugitives, noves restriccions empíriques en els mecanismes de formació de fugitives i interessants sistemes binaris fugitius que podrien contenir objectes compactes. Alguns d’aquests sistemes podrien mostrar emissió d’alta energia. A més, com que les estrelles massives fugitives són crucials en molts fenòmens astrofísics, tots els catàlegs obtinguts en aquesta tesi s’han publicat obertament per tal d’ampliar l’impacte de la recerca més enllà de l’abast immediat d’aquesta
tesi.
Els futurs i més grans catàlegs d’estrelles massives i Gaia DR4 permetran un estudi exhaustiu d’estrelles fugitives, que podria permetre el descobriment de nous sistemes binaris d’alta energia mitjançant estudis multi-longitud d’ona i millorar les tendències observades, els models d’evolució estel·lar en sistemes binaris i, en última instància, la comprensió de la interacció en sistemes binaris d’estrelles massives
Nuevos parámetros vasculares de la retina en reconstrucciones tridimensionales de angiografía por tomografía de coherencia óptica: Volumen y Superficie vascular
Get PDFPrograma de Doctorat en Medicina i Recerca Translacional[spa] Introducción: La angiografía por tomografía de coherencia óptica (OCTA) es una técnica avanzada que permite la visualización del flujo sanguíneo en la retina con alta resolución y profundidad. A pesar de su uso generalizado, el método estándar de visualización empleado en la actualidad es bidimensional (en face). No obstante, la reconstrucción tridimensional de las imágenes de OCTA permite modelar la arquitectura de los vasos sanguíneos de la retina en 3 dimensiones, abriendo la puerta al desarrollo de nuevos parámetros vasculares tridimensionales. Hipótesis: Es posible obtener medidas objetivas del volumen y la superficie vascular de los vasos retinales en reconstrucciones tridimensionales generadas a partir de imágenes de OCTA en controles sanos. Objetivos: El objetivo principal de esta Tesis es establecer una base de datos normativa de los parámetros superficie y volumen vascular de la retina a partir de la reconstrucción tridimensional de imágenes de OCTA en individuos sanos. Los objetivos secundarios son evaluar si existe una relación entre las variables principales (superficie y volumen vascular) y variables secundarias, por un lado oculares (equivalente esférico, longitud axial, mejor agudeza visual corregida) y por otro sistémica (edad y sexo). Métodos: Se realizaron reconstrucciones tridimensionales de OCTA (3D-OCTA) en 203 ojos de 107 participantes sanos, procesando cubos maculares de OCTA de 3 × 3 mm mediante técnicas de generación de volumen, y se promediaron las áreas de superficie de los vasos y el volumen vascular. Se realizó un análisis de correlación y un análisis del modelo lineal generalizado (GLM) para investigar los efectos del sexo, la edad, el equivalente esférico, la longitud axial y la agudeza visual en el área de superficie vascular y el volumen vascular. Resultados principales: La media del área de superficie total de los vasos fue de 54,53mm², con un rango de 27,03 a 88,7 mm². El volumen vascular medio global fue de 0,23 ± 0,05 mm³. El análisis del modelo GLM reveló que únicamente la longitud axial tenía un efecto destacable sobre ambos parámetros. Conclusiones: Este estudio representa la primera caracterización del área de superficie vascular y del volumen vascular en una amplia cohorte de individuos sanos utilizando reconstrucciones tridimensionales de OCTA. Los hallazgos proporcionan datos normativos valiosos que pueden servir como referencia para futuras investigaciones en el campo de la anatomía vascular de la retina y las enfermedades retinales.[cat] Introducció: L'angiografia per tomografia de coherència òptica (OCTA) és una tècnica avançada que permet la visualització del flux sanguini en la retina amb alta resolució i profunditat. Malgrat el seu ús generalitzat, el mètode estàndard de visualització emprat en l'actualitat és bidimensional (en face). No obstant això, la reconstrucció tridimensional de les imatges de OCTA permet modelar l'arquitectura dels vasos sanguinis de la retina en 3 dimensions, obrint la porta al desenvolupament de nous paràmetres vasculars tridimensionals. Hipòtesi: És possible obtenir mesures objectives del volum i la superfície vascular dels vasos retinals en reconstruccions tridimensionals generades a partir d'imatges de OCTA en controls sans. Objectius: L'objectiu principal d'aquesta Tesi és establir una base de dades normativa dels paràmetres superfície i volum vascular de la retina a partir de la reconstrucció tridimensional d'imatges de OCTA en individus sans. Els objectius secundaris són avaluar si existeix una relació entre les variables principals (superfície i volum vascular) i variables secundàries, d'una banda oculars (equivalent esfèric, longitud axial, millor agudesa visual corregida) i per un altre sistèmiques (edat i sexe). Mètodes: Es van realitzar reconstruccions tridimensionals de OCTA (3D-OCTA) en 203 ulls de 107 participants sans, processant cubs maculars de OCTA de 3 × 3 mm mitjançant tècniques de generació de volum, i es van mesurar les àrees de superfície dels vasos i el volum vascular. Es va realitzar una anàlisi de correlació i una anàlisi del model lineal generalitzat (GLM) per a investigar els efectes del sexe, l'edat, l'equivalent esfèric, la longitud axial i l'agudesa visual en l'àrea de superfície vascular i el volum vascular. Resultats principals: La mitjana de l'àrea de superfície total dels vasos va ser de 54,53mm², amb un rang de 27,03 a 88,7 mm². El volum vascular mig global va ser de 0,23 ± 0,05 mm³. L'anàlisi del model GLM va revelar que únicament la longitud axial tenia un efecte destacable sobre tots dos paràmetres. Conclusions: Aquest estudi representa la primera caracterització de l'àrea de superfície vascular i del volum vascular en una àmplia cohort d'individus sans utilitzant reconstruccions tridimensionals de OCTA. Les troballes proporcionen dades normatives valuoses que poden servir com a referència per a futures recerques en el camp de l'anatomia vascular de la retina i les malalties retinals.[eng] Introduction: Optical coherence tomography angiography (OCTA) is an advanced technique that allows the visualization of blood flow in the retina with high resolution and depth. Despite its widespread use, the standard visualization method currently used is two-dimensional (face-to-face). However, the three-dimensional reconstruction of OCTA images allows the architecture of the blood vessels of the retina to be modeled in 3 dimensions, opening the door to the development of new three-dimensional vascular parameters. Hypothesis: It is possible to obtain objective measurements of the volume and vascular surface of retinal vessels in three-dimensional reconstructions generated from OCTA images in healthy controls. Objectives: The main objective of this Thesis is to establish a normative database of the surface and vascular volume parameters of the retina from the three-dimensional reconstruction of OCTA images in healthy individuals. The secondary objectives are to evaluate whether there is a relationship between the main variables (vascular surface area and volume) and secondary variables, on the one hand ocular (spherical equivalent, axial length, better corrected visual acuity) and on the other systemic (age and sex). Methods: Three-dimensional reconstructions of OCTA (3D-OCTA) were performed on 203 eyes of 107 healthy participants, processing 3 × 3 mm OCTA macular cubes using volume generation techniques, and vessel surface areas and vascular volume were measured. A correlation analysis and a generalized linear model (GLM) analysis were performed to investigate the effects of sex, age, spherical equivalent, axial length, and visual acuity on vascular surface area and vascular volume. Main results: The mean total surface area of the vessels was 54.53 mm², with a range of 27.03 to 88.7 mm². The global mean vascular volume was 0.23 ± 0.05 mm³. The analysis of the GLM model revealed that only the axial length had a remarkable effect on both parameters. Conclusions: This study represents the first characterization of vascular surface area and vascular volume in a large cohort of healthy individuals using three-dimensional reconstructions of OCTA. The findings provide valuable normative data that can serve as a reference for future research in the field of retinal vascular anatomy and retinal diseases
Generación de modelos de procesos y decisiones a partir de documentos de texto
Get PDF(English) This thesis addresses the importance of formal models for the efficient management of business processes (BPM) and business decision management (BDM) in a constantly evolving corporate environment. Within the BPM context, the relevance of Business Process Model and Notation (BPMN) is emphasized as a standardized modeling language for the coherent and comprehensible representation of business processes. Similarly, in BDM, the utility of Decision Model and Notation (DMN) is highlighted for the standardization of decision modeling and documentation in organizations.
This research identifies a common challenge in organizations: the reliance on documents in various formats, including textual descriptions in natural language, for process and decision documentation. These documents pose difficulties due to the ambiguity of natural language and their unstructured nature, leading to significant time investment in their interpretation and the need for specialized personnel to convert them into formal models such as BPMN and DMN.
The main contribution of this dissertation is the proposal of an innovative solution through the development of an automated technique for extracting and generating formal BPMN and DMN models from textual documents. Two distinct methodological approaches are presented:
* A traditional Natural Language Processing (NLP) approach, leveraging structured patterns based on syntactic trees (Tree-based patterns), which enables the precise extraction of key textual fragments (such as activities, conditions, and decisions) and their transformation into formal models like BPMN and DMN.
* A Large Language Models (LLM)-based approach that employs advanced language processing techniques and deep learning capabilities to interpret textual descriptions in natural language and transform them into formal representations such as BPMN and DMN. Through strategically designed prompt instructions, this approach guides the extraction of processes and decisions, enabling a more flexible and adaptable generation of formal models without relying on rigid syntactic rules.
Both approaches aim to address the limitations of traditional methodologies by reducing the cognitive load on modelers, minimizing human intervention in the conversion of text into formal models, and enabling the automated integration of these models into business process management systems (BPMS).
The focus of this thesis is not merely on reviewing and understanding existing models but on proposing substantial and practical improvements based on experience in generating formal models in real business environments. Strategies for generating graphical representations of processes and decisions (e.g., BPMN, DMN) are explored.
This doctoral thesis seeks to make a significant contribution to the field of business process and decision management by combining established BPMN and DMN theory with practical approaches and innovative solutions. The automatic generation of these models will not only provide a clearer representation of processes but will also enhance organizations' ability to make efficient decisions in a dynamic and competitive business environment.(Català) Aquesta tesi aborda la importància dels models formals per a la gestió eficient dels processos de negoci (BPM) i la gestió de decisions empresarials (BDM) en un entorn empresarial en canvi constant. En el context de BPM, s’emfatitza la rellevància de Business Process Model and Notation (BPMN) com a llenguatge d’estandardització per a la representació coherent i comprensible dels processos empresarials. De la mateixa manera, en BDM, es destaca la utilitat del Decision Model and Notation (DMN) per a l’estandardització del modelatge i la documentació de decisions organitzatives.
En aquesta recerca, s’identifica un repte comú a les organitzacions: la dependència de documents en formats diversos, incloent-hi descripcions textuals en llenguatge natural, per a la documentació de processos i decisions. Aquests documents presenten dificultats degudes a l’ambigüitat del llenguatge natural i la seva naturalesa no estructurada, fet que comporta una inversió de temps significativa en la seva interpretació i la necessitat de personal especialitzat per a la seva conversió en models formals com BPMN i DMN.
La contribució principal d’aquesta tesi és la proposta d’una solució innovadora mitjançant el desenvolupament d’una tècnica automatitzada per a l’extracció i generació de models formals BPMN i DMN a partir de documents textuals. Es presenten dos enfocaments metodològics diferenciats:
* Un enfocament basat en tècniques tradicionals de Processament del Llenguatge Natural (NLP) i patrons estructurats sobre arbres sintàctics (Tree-based patterns), que permet l’extracció precisa de fragments textuals clau (activitats, condicions, decisions, entre d’altres) i la seva transformació en models formals com BPMN i DMN.
* Un enfocament basat en Grans Models de Llenguatge (LLM) que empra tècniques avançades de processament del llenguatge i aprofita capacitats sofisticades d’aprenentatge profund per interpretar descripcions textuals en llenguatge natural i transformar-les en representacions formals com BPMN i DMN. A través d’instructions prompt dissenyades estratègicament, es guia l’extracció de processos i decisions, permetent una generació més flexible i adaptable de models formals sense dependre de regles sintàctiques rígides.
Ambdós enfocaments pretenen abordar les limitacions de les metodologies tradicionals reduint la càrrega cognitiva sobre els modeladors, minimitzant la intervenció humana en la conversió de textos a models formals i permetent la integració automatitzada d’aquests models en sistemes de gestió de processos empresarials (BPMS).
L’enfocament d’aquesta tesi no es limita simplement a la revisió i comprensió dels models existents, sinó que pretén proposar millores substancials i pràctiques basades en l’experiència adquirida en la generació de models formals en entorns empresarials reals. S’exploren estratègies per generar representacions gràfiques de processos i decisions (exemple: BPMN, DMN).
A través d’aquesta tesi doctoral es pretén oferir una contribució significativa al camp de la gestió de processos i decisions empresarials combinant la teoria establerta en BPMN i DMN amb enfocaments pràctics i solucions innovadores. La generació automàtica d’aquests models no només permetrà una representació més clara dels processos, sinó que també millorarà la capacitat de les organitzacions per prendre decisions eficients en un entorn empresarial dinàmic i competitiu.(Español) La presente tesis aborda la importancia de los modelos formales para la gestión eficiente de procesos de negocio (BPM) y la gestión de decisiones empresariales (BDM) en un entorno empresarial en constante cambio. En el contexto de BPM, se enfatiza la relevancia de Business Process Model and Notation (BPMN) como un lenguaje de modelado estándar para la representación coherente y comprensible de procesos empresariales. De igual manera, en BDM, se destaca la utilidad del Decision Model and Notation (DMN) para la estandarización del modelado y documentación de decisiones organizacionales.
En esta investigación, se identifica un desafío común en las organizaciones: la dependencia de documentos en formatos variados, incluyendo descripciones textuales en lenguaje natural, para la documentación de procesos y decisiones. Estos documentos presentan dificultades debido a la ambigüedad del lenguaje natural y su naturaleza no estructurada, lo que conlleva a una inversión de tiempo significativa en su interpretación y a la necesidad de personal especializado para su conversión en modelos formales como BPMN y DMN.
La contribución principal de esta tesis es la propuesta de una solución innovadora mediante el desarrollo de una técnica automatizada para la extracción y generación de modelos formales BPMN y DMN a partir de documentos textuales. Se presentan dos enfoques metodológicos diferenciados:
* Un enfoque basado en técnicas tradicionales de Natural Language Processing (NLP) y patrones estructurados sobre árboles sintácticos (Tree-based patterns), que permite la extracción precisa de fragmentos textuales clave (actividades, condiciones, decisiones entre otros) y su transformación en modelos formales como BPMN y DMN.
* Un enfoque basado en Large Language Models (LLM) que emplea técnicas avanzadas de procesamiento del lenguaje y aprovecha capacidades avanzadas de aprendizaje profundo para interpretar descripciones textuales en lenguaje natural y transformar en representaciones formales como BPMN y DMN. A través de instrucciones prompt diseñados estratégicamente, se guía para la extracción de procesos y decisiones, permitiendo una generación más flexible y adaptable de modelos formales sin depender de reglas sintácticas rígidas.
Ambos enfoques buscan abordar las limitaciones de las metodologías tradicionales al reducir la carga cognitiva sobre los modeladores, minimizar la intervención humana en la conversión de textos a modelos formales y permitir la integración automatizada de estos modelos en sistemas de gestión de procesos empresariales (BPMS).
El enfoque de esta tesis no se limita simplemente a la revisión y comprensión de los modelos existentes, sino que busca proponer mejoras sustanciales y prácticas basadas en la experiencia adquirida de la generación de modelos formales en entornos empresariales reales. Se explora estrategias para generar representaciones gráficas de procesos y decisiones (Ejemplo: BPMN, DMN).
A través de esta tesis doctoral se busca proporcionar una contribución significativa al campo de la gestión de procesos y decisiones empresariales al combinar la teoría establecida en BPMN y DMN con enfoques prácticos y soluciones innovadoras. La generación automática de estos modelos no solo permitirá una representación más clara de los procesos, sino que también mejorará la capacidad de las organizaciones para tomar decisiones eficientes en un entorno empresarial dinámico y competitivo.DOCTORAT EN COMPUTACIÓ (Pla 2012
Prejuicios étnicos de los jóvenes de Barcelona. Evaluación del racismo de los adolescentes de 4º de la ESO en los institutos concertados
Get PDFPrograma de Doctorat en Dret i Ciència Política[spa] El racismo genera fractura social, exclusión y discriminación, que impacta negativamente hasta en la salud física y mental de quienes lo sufren. Todo ello dificulta la transformación hacia una sociedad más igualitaria y con cohesión social. Por ello, es importante estudiar el prejuicio y los estereotipos racistas, que causan perjuicios en las personas víctimas de las actitudes y conductas racistas. Esta tesis doctoral investiga el rechazo entre iguales: el racismo entre los jóvenes de Barcelona.
Esta investigación científica, a través del análisis de datos obtenidos en una encuesta, identifica la existencia e intensidad de los prejuicios étnicos de los adolescentes con sus coetáneos. Actualmente hay una mayor diversidad cultural en las aulas de enseñanza, en las cuales habita un racismo sutil. Su identificación y tipología resulta crucial para prevenir y reducir este problema social.
La evaluación se ha centrado en los estudiantes de 4º de la ESO de los institutos concertados de Barcelona, habitualmente adolescentes de 15 y 16 años. El análisis de los resultados se realiza a partir de los 436 cuestionarios distribuidos en 11 institutos de 9 de los 10 distritos de Barcelona.
Se identifican aquellos perfiles sociométricos de adolescentes más predispuestos a tener un mayor nivel de prejuicio. También se examina cuáles son las minorías culturales que sufren un mayor rechazo por parte de los adolescentes de Barcelona. El estudio revela que una parte de los adolescentes de Barcelona con prejuicio racista no querrían realizar un trabajo escolar en el instituto con compañeros indios, gitanos, marroquíes, pakistaníes-bangladesíes, judíos y rumanos. Los resultados obtenidos evidencian la existencia de un racismo contemporáneo, cuya detección resulta más compleja. Los propios adolescentes se perciben a sí mismos con un nivel bajo de prejuicios. Sin embargo, esta tesis doctoral comprueba que si escalamos en la pirámide de las relaciones sociales encontramos un aumento del prejuicio racista entre los jóvenes.
Finalmente, se demuestra la importancia de una educación multicultural en la política educativa, que gestione de manera positiva y fructífera dicha diversidad cultural con el objetivo de erradicar el racismo.[cat] El racisme genera fractura social, exclusió i discriminació, que té un impacte negatiu fins i tot en la salut física i mental de les persones que el pateixen. Tot plegat dificulta la transformació cap a una societat més igualitària i amb cohesió social. Per això, és important estudiar el prejudici i els estereotips racistes, que causen perjudicis en les persones víctimes de les actituds i les conductes racistes. Aquesta tesi doctoral investiga el rebuig entre iguals: el racisme entre els joves de Barcelona.
Aquesta investigació científica, a través de l’anàlisi de dades obtingudes en una enquesta, identifica l’existència i la intensitat dels prejudicis ètnics dels adolescents de Barcelona amb els seus coetanis. Actualment hi ha una major diversitat cultural a les aules de l’ensenyament, en les quals hi habita un racisme subtil. La seva identificació i tipologia esdevé crucial per a prevenir i reduir aquest problema social.
L’avaluació s’ha centrat en els estudiants de 4t de l’ESO dels instituts concertats de Barcelona, habitualment adolescents de 15 i 16 anys. L’anàlisi dels resultats es realitza a partir dels 436 qüestionaris distribuïts en 11 instituts de 9 dels 10 districtes de Barcelona.
S’identifiquen aquells perfils sociomètrics d’adolescents més predisposats a tenir un nivell més alt de prejudici. També s’analitza quines minories culturals pateixen un més gran rebuig per part dels adolescents de Barcelona. L’estudi revela que una part dels adolescents de Barcelona amb prejudici racista no voldrien fer un treball escolar a l’institut amb companys indis, gitanos, marroquins, pakistanesos-bangladeshians, jueus i romanesos. Els resultats obtinguts evidencien l’existència d’un racisme contemporani, la detecció del qual es torna més complex. Els propis adolescents es perceben a si mateixos amb un nivell baix de prejudicis. Tanmateix, aquesta tesi doctoral comprova que, si escalem en la piràmide de les relacions socials, s’hi detecta un augment del prejudici racista entre els joves.
Per últim, es demostra la importància d’una educació multicultural en la política educativa, que gestioni de manera positiva i fructífera aquesta diversitat cultural amb l’objectiu d’erradicar el racisme.[eng] Racism causes social fracture, exclusion, and discrimination, which negatively affect even the physical and mental health of those who suffer from it. All of this hinders the transformation towards a more egalitarian society with social cohesion. For this reason, it is important to study racist prejudice and stereotypes, as they harm the individuals who are victims of racist attitudes and behaviours.
This doctoral thesis investigates peer rejection: racism among young people in Barcelona. This scientific research, though the analysis of data obtained from a survey, identifies the existence and intensity of ethnic prejudices held by adolescents toward their peers. Today, there is greater cultural diversity in educational classrooms, within which subtle racism exists. Identifying and categorizing it is crucial for preventing and reducing this social problem.
The evaluation focused on 4th year secondary school students from state-subsidized schools in Barcelona, typically 15- and 16-years old adolescents. The analysis of the results is based on 437 questionnaires distributed across 11 high-schools in 9 of the 10 districts of Barcelona.
Sociometric profiles of adolescents who are more predisposed to holding higher levels of prejudice are identified. The study also examines which cultural minorities experience greater rejection from Barcelona’s adolescents. The research reveals that some adolescents in Barcelona with racist prejudice would not want to carry out schoolwork with Indian, Roma, Moroccan, Pakistani-Bangladeshi, Jewish, or Romanian classmates. The results show the existence of contemporary racism, which is more complex to detect. The adolescents themselves perceive their own level of prejudice as low. However, this doctoral thesis demonstrates that as we move up the pyramid of social relationships, there is an increase in racist prejudice among young people.
Finally, the research highlights the importance of multicultural education within educational policy, to positively and fruitfully manage cultural diversity with the aim of eradicating racism