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L'envelliment disminueix la tolerància del cor a l'exercici i l'estrès i augmenta la incidència d'insuficiència cardíaca, una de les principals causes de mort i discapacitat a tot el món. Fins a un 80% dels pacients amb insuficiència cardíaca són ancians i aquesta condició empitjora significativament el pronòstic d'aquesta malaltia. Estudis preclínics indiquen que els cardiomiòcits envellits produeixen alguns canvis endògens, que contribueixen a una major susceptibilitat a desenvolupar disfuncions i errors, independentment d'altres factors com la taxa de comorbiditat present en l'envelliment. De fet, els cardiomiòcits envellits comparteixen alguns trets fenotípics comuns amb els cardiomiòcits malmesos, com ara el dany oxidatiu i el desajust energètic en augment de la demanda metabòlica. Estudis previs del nostre grup han demostrat que aquests trets fenotípics es poden explicar per una alteració en la comunicació anatòmica i funcional entre el reticle sarcoplasmàtic (RS) i els mitocondris, necessaris per regular la producció d'energia i la regeneració antioxidant. Tanmateix, no es coneixen els mecanismes de tal interrupció. Aquesta tesi investiga la contribució de la glicació intracel·lular avançada a la disfunció dels cardiomiòcits i a l'alteració mitocondrial durant l'envelliment., El envejecimiento disminuye la tolerancia del corazón al ejercicio y el estrés y aumenta la incidencia de insuficiencia cardiaca, una de las principales causas de muerte y discapacidad en todo el mundo. Hasta un 80% de los pacientes con insuficiencia cardíaca son ancianos y esta condición empeora significativamente el pronóstico de esta enfermedad. Estudios preclínicos indican que los cardiomiocitos envejecidos producen algunos cambios endógenos, que contribuyen a una mayor susceptibilidad a desarrollar disfunciones y errores, independientemente de otros factores como la tasa de comorbilidad presente en el envejecimiento. De hecho, los cardiomiocitos envejecidos comparten algunos rasgos fenotípicos comunes con los cardiomiocitos dañados, como el daño oxidativo y el desajuste energético en aumento de la demanda metabólica. Estudios previos de nuestro grupo han demostrado que estos rasgos fenotípicos pueden explicarse por una alteración en la comunicación anatómica y funcional entre el retículo sarcoplásmico (RS) y las mitocondrias, necesarios para regular la producción de energía y la regeneración antioxidante. Sin embargo, no se conocen los mecanismos de tal interrupción. Esta tesis investiga la contribución de la glicación intracelular avanzada a la disfunción de los cardiomiocitos y la alteración mitocondrial durante el envejecimiento. La glicación avanzada es una de las alteraciones químicas más relevantes y omnipresentes asociadas al envejecimiento biológico. Induce daños terminales a proteínas y otras macromoléculas, que en última instancia precipitan en forma de AGE (productos finales de glicación avanzada). La acumulación de AGE se ha documentado en varias enfermedades asociadas al envejecimiento, como el Alzheimer, el Parkinson, las cataratas y otros. Sin embargo, no se conoce su contribución a la fisiopatología del corazón envejecido., Aging decreases the tolerance of the heart to exercise and stress and increases the incidence of heart failure, a leading cause of death and disability worldwide. Up to 80% of heart failure patients are elderly and being old significantly worsens the prognosis of this condition. Preclinical studies indicate that aged cardiomyocytes develop some endogenous changes that contribute to their greater susceptibility to develop dysfunction and failure, independently of other factors, like higher comorbidity rate present in aging. Indeed, aged cardiomyocytes share some common phenotypic traits with failing cardiomyocytes, such as oxidative damage and energy mismatch under increased metabolic demand. Previous studies of our group have demonstrated that these phenotypic traits can be explained by an alteration in the anatomical and functional communication between the sarcoplasmic reticulum (SR) and the mitochondria, necessary to regulate energy production and antioxidant regeneration. However, the mechanisms of such disruption are not known. This thesis investigates the contribution of intracellular advanced glycation to cardiomyocyte dysfunction and mitochondrial alteration during aging., Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Medicina

La insuficiència cardíaca (IC) crònica representa una de les principals causes de morbiditat i mortalitat mundial. Els canvis estructurals i funcionals que caracteritzen el remodelat cardíac que es produeix en resposta a qualsevol estímul patològic crònic s'associen causalment amb el desenvolupament de la IC. Els actuals tractaments de la IC tenen una eficàcia insuficient, fet que fa necessari trobar noves dianes i estratègies que limitin la progressió del remodelat ventricular i aparició de IC. Les calpaïnes, proteases dependents de calci, es sobreactiven durant la isquèmia-reperfusió cardíaca, i contribueixen a la mort dels cardiomiòcits associada a la reperfusió del miocardi i a la mida de l'infart. Diverses evidencies senyalen que les calpaines podrien tenir també un paper en el remodelat postinfart i en cardiomiopaties no isquèmiques, però un nombre molt limitat d'estudis pre-clínics ha examinat els efectes de la seva inhibició farmacològica en el remodelat ventricular. L'objectiu principal d'aquesta tesi ha estat caracteritzar la contribució de les calpaïnes als processos de remodelat cardíac tant d'origen isquèmic com no isquèmic, definir els mecanismes responsables i avaluar l'eficàcia de la inhibició farmacològica de les calpaïnes com a nou tractament contra el remodelat ventricular i IC. La primera part de la tesi avalua els efectes de la inhibició farmacològica de les calpaïnes per via oral sobre el remodelat postinfart desenvolupat en un model d'oclusió transitòria de l'artèria descendent anterior. Els resultats obtinguts demostren que el remodelat postinfart correlaciona amb un increment en l'expressió i activitat de les calpaïnes i una disminució dels nivells de la calpastatina. L'administració aguda i crònica del inhibidor va atenuar l'activació de les calpaïnes, va reduir l'expansió de la cicatriu i la dilatació i disfunció ventricular. El tractament agut va reduir la mida de l'infart i la resposta inflamatòria associada. El tractament crònic però no, La insuficiencia cardíaca (IC) crónica representa una de las principales causas de morbilidad y mortalidad mundial. Los cambios estructurales y funcionales que caracterizan el remodelado cardíaco que se produce en respuesta a cualquier estímulo patológico crónico se asocian causalmente con el desarrollo de la IC. Los tratamientos actuales de la IC tienen una eficacia insuficiente, siendo necesario encontrar nuevas dianas y estrategias que limiten la progresión del remodelado ventricular y aparición de IC. Las calpaínas, proteasas dependientes de calcio, se sobreactivan durante la isquemia-reperfusión cardíaca, y contribuyen a la muerte de los cardiomiocitos asociada a la reperfusión del miocardio y al tamaño del infarto. Distintas evidencias señalan que las calpaínas podrían tener también un papel en el remodelado postinfarto y en cardiomiopatías no isquémicas, pero solo un número muy limitado de estudios pre-clínicos ha examinado los efectos de su inhibición farmacológica en el remodelado ventricular. El objetivo principal de esta tesis ha sido caracterizar la contribución de las calpaínas a los procesos de remodelado cardíaco tanto de origen isquémico como no isquémico, definir los mecanismos responsables y evaluar la eficacia de su inhibición farmacológica como nuevo tratamiento contra el remodelado ventricular e IC. La primera parte de la tesis evalúa los efectos de la inhibición farmacológica de las calpaínas por vía oral sobre el remodelado postinfarto desarrollado en un modelo de oclusión transitoria de la arteria descendente anterior. Los resultados obtenidos demuestran que el remodelado postinfarto correlaciona con un incremento en la expresión y actividad de las calpaínas y una disminución de calpastatina. La administración aguda y crónica del inhibidor atenuó la activación de las calpaínas, redujo la expansión de la cicatriz y la dilatación y disfunción ventricular. El tratamiento agudo redujo el tamaño del infarto y la respuesta inflamatoria asociada. El, Heart failure (HF) is a chronic heart disease and represents one of the main causes of morbidity and mortality worldwide. The structural and functional changes that characterize cardiac remodelling that occurs in response to any chronic pathological stimulus are causally associated with the development of HF. Current pharmacological treatments have limited efficacy and reveal an urgent need for novel targets and strategies aimed to prevent the progression of ventricular remodelling and the onset of HF. Calpains, a family of calcium dependent cystein proteases, are overactivated during myocardial ischemia-reperfusion and contribute to cardiomyocyte death associated with myocardial reperfusion and hence, to infarct size. Different evidences show that calpains could also have a role in post-infarction remodelling and non-ischemic cardiomyopathies, but only few pre-clinical studies have explored the effects of calpain inhibition in the ventricular remodelling. The main objective of the present thesis has been to characterize the calpain contribution to cardiac remodelling of both ischemic and non-ischemic origin, define the mechanisms involved and to evaluate the efficacy of calpain pharmacological inhibition as a new treatment against ventricular remodelling and HF. The first part of this thesis analyses the effect of calpain pharmacological inhibition carried out with oral administration of an inhibitor against ventricular post-infarction remodelling in a model of anterior descending artery transient occlusion. The results show that post-infarct remodelling correlates with an increase in the protein expression and activity of calpains and a decrease in the levels of calpastatin. Acute and chronic administration of the inhibitor attenuated calpain activation, reduced scar expansion and ventricular dysfunction and dilation. Acute treatment reduced infarct size and associated inflammation. Chronic but not acute treatment attenuated cardiomyocyte hypertrophy and collagen

Antecedentes: Los diferentes fenotipos de fusión -derecho-izquierdo (RL) o derecho-no coronárico (RN)- de la válvula aórtica bicúspide (VAB) se asocian con distintos morfotipos de dilatación. La dilatación se ha relacionado con alteraciones en la tensión de corte (wall shear stress, WSS) secundarias a un diferente comportamiento del flujo en VAB, aunque algunos estudios sostienen que podría verse favorecida por un daño biomecánico intrínseco en la pared aórtica. En nuestro estudio, utilizamos la técnica de CRM 4D-flow para realizar un análisis integral de la biomecánica y la hemodinámica regional en la aorta torácica de los pacientes VAB con objeto de determinar su implicación en los distintos morfotipos de dilatación. Métodos: Utilizando CRM 4D flow, caracterizamos la biomecánica aórtica regional, distintos parámetros de flujo y el WSS vectorial en la aorta torácica en 136 pacientes VAB (76.5% RL, 23.5% RN), comparados con grupos control tricúspide (VAT) (n=60) y con síndrome de Marfan (SM) (n=44) y evaluamos la relación independiente de los distintos parámetros con cada morfotipo de dilatación. Resultados: Un 23.8% de los VAB presentaron morfotipo no dilatado, 10.9% raíz y 65.3% ascendente. La dilatación del arco afectó principalmente al fenotipo RN (85.7% RN vs 46.9% RL). El análisis biomecánico no reportó diferencias entre VAB y VAT, mientras que los SM presentaron mayor rigidez aórtica, incluso en ausencia de dilatación. La velocidad de onda de pulso (VOP) en AoAsc presentó un patrón bifásico en VAB, disminuyendo en los primeros grados de dilatación y aumentado entorno al diámetro de 50 mm. Sólo la VOP (y no la distensibilidad aórtica) presentó relación independiente con la dilatación en VAB. En el análisis de flujo, los distintos fenotipos bicúspide manifestaron patrones diferenciados: en los RL-VAB, los perfiles de velocidad y las regiones de máximo WSS axial se distribuyeron homogéneamente en la pared anterior-derecha; mientras que en el RN-VAB la variabilid, Background: Different cusp-fusion bicuspid aortic valve (BAV) phenotypes -right-left (RL) or right-non-coronary (RN)- are associated with different dilation morphotypes. Aortic dilation has been related to alterations in wall shear stress (WSS) secondary to a different flow behavior in BAV, although some studies argue that it could be favored by an intrinsic biomechanical damage in the aortic wall of these patients. In our study, using CRM 4D flow, we aim to perform an integral analysis of regional biomechanics and hemodynamics in the thoracic aorta of BAV patients to determine their contribution in the different dilation morphotypes. Methods: Using CRM 4D flow, we characterized the regional aortic biomechanics, different flow parameters and vectorial WSS in the thoracic aorta of 136 BAV patients (76.5% RL, 23.5% RN), compared with tricuspid aortic valve (TAV) (n=60) and Marfan syndrome patients (MS) (n=44) control groups, and we evaluated the independent relationship of the different parameters with each dilation morphotype. Results: The ascending aortic (AscAo) morphotype was non-dilated in 23.8% of BAV, root-morphotype in 10.9% and ascending-morphotype in 65.3%. Proximal aortic arch dilation mainly affected the RN phenotype (85.7% RN vs 46.9% RL). The biomechanical analysis did not report differences between BAV and TAV patients, while MS patients presented markedly greater aortic stiffness, even in the absence of dilation. In BAV, AscAo pulse wave velocity (PWV) presented a biphasic pattern, decreasing in the first degrees of dilation and increasing later from 50 mm. PWV, but not aortic distensibility, was independently related with BAV dilation. In the aortic flow analysis, different bicuspid phenotypes showed differentiated patterns: in the RL-phenotype, velocity profiles and maximum axial WSS regions were homogeneously distributed right-anteriorly; while RN-BAV showed higher variability, with a main posterior outflow jet shifting anteriorly at mid-distal AscA

Departament responsable de la tesi: Departament de Medicina., La endocarditis infecciosa (EI) es una patología grave que continúa teniendo mal pronóstico a pesar de los avances en el tratamiento médico y quirúrgico y cuyo diagnóstico es siempre un desafío clínico. De la misma manera, la infección de dispositivos intracardíacos es un problema creciente que también comporta una alta morbimortalidad y que posee importantes dificultades diagnósticas. Por este motivo el desarrollo de una nueva técnica de imagen que contribuya a mejorar la detección de estas patologías constituye un tema de relevancia en el momento actual. La presente tesis doctoral se compone de dos artículos que analizan diferentes aspectos de la utilidad de la tomografía por emisión de positrones con 18F-fluordesoxiglucosa/ Angiotomografía computarizada cardíaca (18F-FDG-PET/CTA (PET/CTA) para el diagnóstico de EI y la infección de dispositivos intracardíacos. El primer artículo demuestra que que el PET-CT/CTA es una técnica útil en el diagnóstico de los pacientes con sospecha de EI portadores de válvulas protésicas o dispositivos intracardíacos y que la combinación de sus hallazgos con los Criterios de Duke modificados mejora la sensibilidad diagnóstica del 52% al 90,7% permitiendo establecer un diagnóstico concluyente en el 95% de los casos en esta población de enfermos. Asimismo, demuestra que la combinación de la gran sensibilidad para detectar inflamación de la 18F-FDG-PET/CT con la alta resolución espacial del CTA cardíaco para definir el daño estructural es la mejor estrategia para el diagnóstico y la detección de complicaciones periprotésicas, con resultados superiores al PET/CT convencional (sensibilidad diagnóstica del 88,6% para la combinación de los Criterios de Duke y los estudios de PET/CT sin contraste y del 91% para la combinación de los primeros con el PET/CTA). El segundo artículo aborda la utilidad de esta técnia en un grupo particularmente complejo de pacientes adultos con cardiopatías congénitas y portadores de materiales protésicos, observán, Infectious endocarditis (IE) is a serious pathology that continues to have a poor prognosis despite advances in medical and surgical treatment and its diagnosis poses always a clinical challenge. In the same way, the infection of intracardiac devices is a growing problem that also entails a high morbidity and mortality and that has important diagnostic difficulties. For this reason, the development of a new imaging technique that contributes to improve the detection of these pathologies is an issue of relevance at the present time. This doctoral thesis is composed of two articles that analyze different aspects of the usefulness of the positron emission tomography with 18F-fluorodeoxyglucose/cardiac computed tomography (18F-FDG-PET/CTA (PET CTA) for the diagnosis of IE and the infection of intracardiac devices. The first article shows that PET-CT/CTA is a useful technique in the diagnosis of patients with suspected prosthetic valve IE or intracardiac device infection and that the combination of its findings with the modified Duke Criteria improves the diagnostic sensitivity from 52% to 90.7%, making it possible to establish a conclusive diagnosis in 95% of the cases in this patient population. Besides, it demonstrates that the combination of the high sensitivity of the 18F-FDG-PET/CT to detect inflammation with the high spatial resolution of the cardiac CTA to define structural damage is the best strategy for the diagnosis and the detection of periprosthetic complications, with superior results to the conventional PET/CT technique (diagnostic sensitivity of 88.6% for the combination of the Duke Criteria and non-enhance PET/CT and 91% for the combination of the former with the PET/CTA). The second article addresses the usefulness of this technique in a particularly complex group of adult patients with congenital heart disease that have several prosthetic materials also observing an increase in the diagnostic sensitivity in this specific cohort, from 39.1% to 87%, with

Antecedentes. El conocimiento del papel de la contaminación atmosférica (CA) como desencadenante del síndrome coronario agudo con elevación del ST (SCAEST) es escaso y controvertido. Por otra parte no se conoce el efecto de la CA sobre la gravedad en la fase aguda del SCAEST en términos de mortalidad y arritmias ventriculares. Objetivo: determinar si la CA incrementa la incidencia, mortalidad y arritmias ventriculares en el SCAEST. Métodos. El estudio se ha realizado en la Regió Sanitària de Barcelona entre enero de 2010 y diciembre de 2011. De forma prospectiva, a través del Registro Codi IAM se han obtenido las series temporales del número de SCAEST, y su mortalidad y arritmias ventriculares asociadas. Las variables meteorológicas y las concentraciones de los principales contaminantes atmosféricos han sido también representadas mediante series temporales. Se han definido tres cohortes con criterios geográficos y temporales para minimizar el sesgo de exposición. La magnitud de las asociaciones se ha estimado mediante un modelo de regresión de Poisson autorregresiva. Se han obtenido medidas de asociación y de impacto. Los análisis se han realizado utilizando el software RStudio 0.97.551. Resultados. El número diario de SCAEST se asoció con incrementos en 10 unidades (microgramos por metro cúbico, excepto plomo que fue medido en nanogramos por metro cúbico) de las concentraciones de materia particulada (PM) 2.5 con un riesgo relativo (RR) de 1.005 [intervalo de confianza (IC) 95%: 1.001-1.010] , PM 10 con un RR de 1.004 (IC 95%: 1.000-1.007), dióxido de nitrógeno con un RR de 1.002 (IC 95%: 1.000-1.003), plomo con un RR de 1.0260 (IC 95%: 1.0027-1.0480) y monóxido de nitrógeno con un RR de 1.0140 (IC 95%: 1.0009-1.0270). La mortalidad se asoció a incrementos en 10 unidades de PM 2.5 y PM 10 con un RR de 1.042 (IC 95%: 1.012-1.070) y RR de 1.036 (IC 95%: 1.011-1.059), respectivamente. Las arritmias ventriculares se asociaron con incrementos en 10 unidades de PM 2.5 co, Background. Knowledge of the role of air pollution (AP) as a trigger for ST elevation acute coronary syndrome (STEACS) is scarce and controversial. On the other hand, the effect of AP on severity in the acute phase of STEACS in terms of mortality and ventricular arrhythmias is not known. Objective: To determine if AP increases the incidence, mortality and ventricular arrhythmias in the STEACS. Methods. The study was carried out in the Regió Sanitària of Barcelona between January 2010 and December 2011. In a prospective way, through the Codi IAM Registry, the time series of the number of STEACS and their mortality and associated ventricular arrhythmias were obtained. The meteorological variables and the concentrations of the main air pollutants have also been represented by time series. Three cohorts with geographic and temporal criteria have been defined to minimize exposure bias. The magnitude of the associations has been estimated using an autoregressive Poisson regression model. Association and impact measures have been obtained. The analyzes were performed using the software RStudio 0.97.551. Results. The daily number of STEACS was associated with increments of 10 units (micrograms per cubic meter, except lead measured in nanograms per cubic meter) of particulate matter (PM) 2.5 with a relative risk (RR) of 1.005 [ confidence interval (CI) 95%: 1.001-1.010], PM 10 with RR of 1.004 (95% CI: 1.000-1.007), nitrogen dioxide with RR of 1.002 (95% CI: 1.000-1.003), lead with a RR of 1.0260 (95% CI: 1.0027-1.0480) and nitrogen monoxide with an RR of 1.0140 (95% CI: 1.0009-1.0270). Mortality was associated with increases in 10 units of PM 2.5 and PM 10 with an RR of 1.042 (95% CI: 1012-1.070) and RR of 1.036 (95% CI: 1011-1.059), respectively. Ventricular arrhythmias were associated with increments in 10 units of PM 2.5 with a RR of 1.016 (95% CI: 1.003-1.028). The proportion of attributable risk reached 4.58% in lead exposure to trigger a STEACS, and 11.9% and 3.76% in

Introducció: L'edema miocardíac apareix en el context de situacions clíniques de dany miocardíac molt variades, com el dany per isquèmia reperfusió, la miocarditis i el rebuig del cor trasplantat. Hi ha dades a la literatura que suggereixen el seu efecte deleteri sobre el miocardi, bé afavorint la mort o la disfunció dels cardiomiòcits. Però els efectes perjudicials de l'edema miocardíac varien en funció de la seva distribució (intra o extracel·lular). Tot i així no s'ha aconseguit fins el moment intervenir sobre l'edema miocardíac de mode eficaç o amb benefici clínic demostrable. Hipòtesi: L'edema miocardíac contribueix a la mort cel·lular secundària al dany per isquèmia reperfusió i la reducció controlada de l'edema del miocardi en aquest context permet reduir la mort cel·lular. Material i mètode: Per contrastar la hipòtesi s'ha posat a punt un mètode per quantificar i valorar la distribució de l'edema miocardíac en un model animal i s'ha estudiat la utilitat de diferents seqüències d'imatge de ressonància magnètica per determinar la distribució de l'aigua al miocardi. S'ha analitzat l'efecte protector enfront la mort cel·lular de la reducció de l'edema miocardíac causat per la isquèmia reperfusió i també l'impacte sobre l'edema miocardíac d'una estratègia de reducció de la mort cel·lular causada pel dany per isquèmia reperfusió. Finalment s'ha valorat la possible translació clínica de les seqüències d'imatge de ressonància magnètica estudiades experimentalment. Els estudis experimentals s'han dut a terme en un model animal de rata, fonamentalment treballant amb cor aïllat de rata sotmès a perfusió salina (estudis en cor intacte, no perfós únicament per establir un control) amb protocols de perfusió diferenciats per la seva osmolaritat, tot causant edema miocardíac amb diferents patrons pel que fa la distribució de l'aigua. Per a la quantificació del contingut d'aigua total s'ha utilitzat la liofilització. Per mesurar aigua extracel·lular s'ha emprat quelat de gad

INTRODUCCIÓN: La válvula aórtica bicúspide (VAB) es la anomalía cardíaca congénita más frecuente y puede asociar complicaciones valvulares y/o aórticas en los individuos que la padecen. La asociación de VAB con otras patologías de la aorta ha sugerido la existencia de un mecanismo etiopatogénico común entre la VAB y estas alteraciones aórticas. Aunque este mecanismo no está aclarado, parece incluir una base genética, en la que el patrón de herencia autosómico dominante con penetrancia incompleta es el más frecuentemente descrito. El ecocardiograma es la técnica de elección para el diagnóstico de VAB, así como para la detección y monitorización de disfunción valvular, alteraciones aórticas, incluso otras malformaciones asociadas. La evaluación ecocardiográfica de familiares de primer grado (FPG) asintomáticos de individuos con VAB podría permitir un diagnóstico precoz de afectación valvular y/o aórtica. Así, el objetivo principal fue determinar la incidencia familiar de VAB y dilatación de aorta ascendente a partir de un estudio ecocardiográfico. MATERIAL Y MÉTODOS: Se estudiaron 90 familias de pacientes con un diagnóstico ecocardiográfico de VAB (72,2% varones; 75,6% configuración anteroposterior). Todos los FPG reclutados a través de un cribado secuencial con genealogía trigeneracional fueron sometidos a evaluación ecocardiográfica de las características valvulares aórticas (morfología, configuración de apertura, presencia de rafe, degeneración y función) y dimensiones aórticas a distintos niveles (raíz, aorta ascendente, arco aórtico). Se realizaron análisis para valorar prevalencia de VAB en familiares, con relaciones para establecer congruencia familiar en la representación fenotípica de VAB, asociaciones potenciales de fenotipo valvular con fenotipo aórtico y/o disfunción valvular, así como definición y patrón morfológico en otras malformaciones cardiovasculares asociadas. Los cálculos de heredabilidad de realizaron tomando una prevalencia de VAB de 0,9% en la, INTRODUCCIÓN La válvula aórtica bicúspide (VAB) es la anomalía cardíaca congénita más frecuente y puede asociar complicaciones valvulares y/o aórticas en los individuos que la padecen. La asociación de VAB con otras patologías de la aorta ha sugerido la existencia de un mecanismo etiopatogénico común entre la VAB y estas alteraciones aórticas. Aunque este mecanismo no está aclarado, parece incluir una base genética, en la que el patrón de herencia autosómico dominante con penetrancia incompleta es el más frecuentemente descrito. El ecocardiograma es la técnica de elección para el diagnóstico de VAB, así como para la detección y monitorización de disfunción valvular, alteraciones aórticas, incluso otras malformaciones asociadas. La evaluación ecocardiográfica de familiares de primer grado (FPG) asintomáticos de individuos con VAB podría permitir un diagnóstico precoz de afectación valvular y/o aórtica. Así, el objetivo principal fue determinar la incidencia familiar de VAB y dilatación de aorta ascendente a partir de un estudio ecocardiográfico. MATERIAL Y MÉTODOS Se estudiaron 90 familias de pacientes con un diagnóstico ecocardiográfico de VAB (72,2% varones; 75,6% configuración anteroposterior). Todos los FPG reclutados a través de un cribado secuencial con genealogía trigeneracional fueron sometidos a evaluación ecocardiográfica de las características valvulares aórticas (morfología, configuración de apertura, presencia de rafe, degeneración y función) y dimensiones aórticas a distintos niveles (raíz, aorta ascendente, arco aórtico). Se realizaron análisis para valorar prevalencia de VAB en familiares, con relaciones para establecer congruencia familiar en la representación fenotípica de VAB, asociaciones potenciales de fenotipo valvular con fenotipo aórtico y/o disfunción valvular, así como definición y patrón morfológico en otras malformaciones cardiovasculares asociadas. Los cálculos de heredabilidad de realizaron tomando una prevalencia de VAB de 0,9% en la po, INTRODUCTION Bicuspid aortic valve (BAV) is the most common cardiac defect and may develop valvular and/or aortic complications in affected subjects. Association of BAV with other aortic diseases suggests a common pathway for both BAV and these diseases. Although the exact mechanism has not been clearly defined, it seems to have a genetic determinant where autosomal dominant inheritance with incomplete penetrance is the main form of transmission. Echocardiography is the preferred technique for BAV diagnosis, as well as for detection and follow-up of valve dysfunction, aortic alterations and even other associated defects. The echocardiographic evaluation of asymptomatic first degree relatives (FDR) of individuals with BAV could enable early diagnosis of valvular and/or aortic abnormalities. Therefore, the main objective was to determine familial incidence of BAV and ascending aortic dilatation from an echocardiographic screening. MATERIAL AND METHODS Ninety families of patients with an echocardiographic diagnosis of BAV were studied (72.1% men; 75.6% antero-posterior configuration). All FDR recruited from a threegenerational pedigree screening underwent echocardiographic assessment to define aortic valve features (morphology, opening configuration, presence of raphe, degeneration and function) and aortic dimensions at different levels (root, ascending aorta, aortic arch). BAV prevalence within FDR was analysed, with further study of familial congruence of BAV phenotype, potential associations of valvular and aortic phenotype and/or valve dysfunction. Definition and morphologic pattern of BAV in other cardiovascular defects were also considered. Heritability was calculated taking a BAV prevalence of 0.9% in the general population. Estimations of the risk of recurrence of BAV in FDR were analysed. RESULTS An echocardiographic screening was performed in 293 FDR recruited from a sample of 90 BAV probands. Nineteen valvular abnormalities were identified: 18 BAV and one qu

En la última década la técnica PET-CT con 18F-FDG, ha demostrado ser de gran utilidad en el diagnóstico, extensión y control de diversas patologías inflamatorias e infecciosas. El territorio miocárdico, no obstante, sigue presentando un reto a la hora de valorar dichas patologías, dada su variabilidad a la hora de presentar o no, captación fisiológica de 18F-FDG. Las metodologías prínceps para intentar frenar el metabolismo cardiaco fisiológico, son el ayuno prolongado, la dieta pobre en hidratos de carbono y rica en ácidos grasos, y la administración endovenosa de heparina minutos antes de la inyección de 18F-FDG, siempre y cuando no existan contraindicaciones. Existen muchos pacientes que por sus antecedentes patológicos y por sus características individuales o sociales no pueden realizar ayunos prolongados o cumplir estrictamente dietas preestablecidas previas a la exploración tomográfica. Como último recurso muchos de estos pacientes únicamente disponen de la metodología heparinizante para intentar optimizar la captación miocárdica y a pesar de este hecho, la heparina endovenosa no acaba siendo efectiva en todos los pacientes. La línea de investigación desarrollada en esta tesis doctoral responde a la necesidad de poder prever la efectividad del fármaco heparinizante, y poder determinar a priori, en que sujetos, dicho tratamiento podría ser óptimo dados sus antecedentes patológicos, uso de fármacos o características personales. Por consiguiente, se podría evitar la administración de un fármaco en aquellos sujetos que previsiblemente no va a ser efectivo, o indicarla claramente al grupo efectivo. Se evaluaron 479 sujetos, (230 mujeres) con una media de edad de 65 años (22-86) con indicación de realizarse un PET-CT secundario a su enfermedad de base (proceso oncológico o sospecha de proceso infeccioso o inflamatorio en territorio cardiaco o vascular). Se estudiaron 5 grupos de sujetos: sujetos con diabetes mellitus, sujetos con dislipemia en tratamiento crónico hi, 18F-FDG PET/CT is a valuable diagnostic tool in the evaluation of inflammatory and infection diseases. Appropriate patient preparation is important because the diagnostic accuracy of this procedure depends on an adequate suppression of physiologic glucose uptake in the myocardium. There are different methods to reduce myocardial 18F-FDG uptake, such as long fasting period, high fat and low-carbohydrate diet and the administration of heparin some minutes before the 18F-FDG dose injection only if there is no counter-indication Due to their pathological background or their individual characteristics, many patients are unable to do fast for many hours or to follow high fat and low-carbohydrate diet before the scan. The administration of heparin some minutes before the 18F-FDG dose injection is the only method to try to do an adequate suppression of physiologic glucose uptake in the myocardium. However, not always the heparin's method works properly doing a suppression of physiologic glucose uptake in the myocardium. The aim of this project is to try to know when the heparin is going to be effective, depending on the pathological background of patients, chronic treatment and individual characteristics. Therefore, if it is known in which subjects is not going to be effective we could avoid treating them. 479 subjects were evaluated (230 women), mean age 65 years old (22-86) with indication of 18F-FDG PET/CT due to an oncological illness, or infection or inflammatory suspect of a cardiac or vascular process. Five groups of subjects were studied: Subjects with diabetes mellitus, subjects with dyslipidemia under chronic lipid lowering therapy, subjects with dyslipidemia but without chronic treatment for dyslipidemia, subjects with metabolic syndrome (diabetes and dyslipidemia coexistence) and the last group of normal subjects, without diabetes nor dyslipidemia. We compare two methods. One is based on at least 6 hours of fasting and the second one is based on at least 6 hours

Los avances en el diagnóstico precoz y técnicas quirúrgicas de tratamiento de los pacientes con cardiopatía congénita han facilitado un aumento significativo de su supervivencia. Esta menor mortalidad precoz ha conllevado un incremento en la incidencia de nuevas complicaciones en la vida adulta de estos pacientes. Una de las complicaciones más importantes son las taquicardias auriculares macroreentrantes (TAM), secundarias a cicatrices auriculares quirúrgicas y a zonas de fibrosis que facilitan la conducción lenta intraauricular que es a su vez el mecanismo básico de la reentrada auricular, tanto reentrada dependiente del istmo cavotricuspídeo (ICT) como reentradas dependientes de otras zonas de la aurícula. Estas arritmias, a diferencia de la población general, se relacionan con una mayor mortalidad en esta población, además de mayor tasa de ictus e insuficiencia cardíaca. Aunque el tratamiento de elección es la ablación con radiofrecuencia, la tasa de éxito es inferior a la población general tanto de forma aguda como a largo plazo. El objetivo de esta tesis es conocer los mecanismos más frecuentes de las TAM en los pacientes con cardiopatía congénita, los predictores de gravedad y los predictores de eficacia aguda de la ablación y de mantenimiento de ritmo sinusal. En nuestra población de estudio de 94 pacientes, el 51% tiene únicamente TAM dependiente de ICT, un 21,3% TAM no dependientes de ICT y el 27,7% ambos tipos de TAM. La mayor complejidad de la cardiopatía y el ECG no sugestivo de TAM ICT dependiente durante la taquicardia se relacionan con una mayor proporción de TAM no ICT dependiente. En un 40% de los pacientes la TAM se acompañó de síntomas graves y en hasta un 22% éstos fueron la primera manifestación clínica. La cardiopatía tipo transposición de grandes arterias (TGA) y la dilatación severa de aurícula derecha se relacionaron con una mayor probabilidad de eventos graves. La eficacia del primer procedimiento de ablación ha sido del 74%. Los predictore

Premi Extraordinari de Doctorat concedit pels programes de doctorat de la UAB per curs acadèmic 2017-2018

Premi Extraordinari de Doctorat concedit pels programes de doctorat de la UAB per curs acadèmic 2017-2018, El ictus es una de las principales causas de mortalidad y discapacidad en nuestro medio. El pronóstico del ictus depende en gran parte de factores basales no modificables como la edad o la gravedad inicial del mismo, pero también de circunstancias que ocurren durante la historia natural del mismo y conllevan un mal desenlace. En la presente tesis doctoral nos focalizamos en éstas últimas, las complicaciones del ictus. Así, nuestros objetivos en el presente trabajo son, en primer lugar, establecer cuáles de las complicaciones del ictus presentan un mayor impacto sobre el pronóstico del mismo en nuestro medio. En segundo lugar, evaluar en qué indicaciones el uso de biomarcadores sanguíneos constituye una necesidad asistencial. En tercer lugar, evaluar la asociación de los biomarcadores sanguíneos al pronóstico del ictus y las complicaciones del mismo en la literatura y, finalmente testar el valor predictivo de biomarcadores candidatos para las indicaciones identificadas en los puntos anteriores. Para esto hemos realizado un análisis del registro de ictus de la Sociedad Española de Neurología (RENISEN), en el que identificamos que el edema cerebral con hipertensión intracraneal y las infecciones respiratorias son las complicaciones con un mayor impacto sobre la mortalidad del ictus, encontrándose en un segundo escalón las complicaciones cardiológicas. Un interesante hallazgo de este análisis es que el impacto de esas complicaciones depende de la gravedad del ictus. Por otra parte, hemos realizado una encuesta a neurólogos vasculares europeos en los que vemos que la indicación más demandada para el uso de biomarcadores en el ictus es el manejo de las terapias de reperfusión. A través de revisiones sistemáticas y metaanálisis, hemos detectado que el uso de biomarcadores para el manejo de las complicaciones del ictus ha sido poco estudiado. De entre los marcadores metaanalizados, la proteína C-reactiva constituye un candidato para el manejo de las infecciones asociadas al, Stroke represents one of the main causes of mortality and disability. Stroke outcome depends mainly on baseline, non-modifiable factors, such as age or stroke severity, but also on several conditions that may occur across the natural history of stroke and leads to a poor outcome. In the present doctoral thesis we focus on these conditions, namely post-stroke complications. Therefore, our objectives in the present project are: first, to assess which post-stroke complications have the highest impact on stroke prognosis; second, to evaluate in which indications the use of blood biomarkers is more demanded by physicians; third, to evaluate across the literature whether the association between blood biomarkers and stroke outcome and complications has been assessed; and fourth, to test the predictive value of some candidates for the previously identified indications. To assess these objectives, we performed a comprehensive analysis of the stroke registry of the Spanish Neurological Society (RENISEN), finding that brain edema with increased intracranial pressure and respiratory tract infections were the complications with the highest impact on in-hospital mortality, followed by cardiologic complications in a second step. An interesting finding of the analysis is that the impact of these complications depends on stroke severity. Moreover, we performed a survey across European stroke neurologists, finding that the indication in which the use of biomarkers is more requested is the management of reperfusion therapies. By applying systematic reviews and meta-analysis, we have found that the use of biomarkers for the management of post-stroke complications has been poorly studied. From the meta-analyzed biomarkers, C-reactive protein appears as a surrogate biomarker for the management of post-stroke infections. Regarding experimental studies, factor seven activating protease (FSAP) and ADAMTS13 (A Disintegrin And Metalloproteinase with a ThromboSpondin type 1 motif, member 13)

La enfermedad coronaria es la primera causa de mortalidad en nuestro medio. El estudio mediante angiografía con contraste o coronariografía se realiza en más de 140.000 casos al año en España, y en más de 70.000 casos se acompaña de tratamiento intracoronario para solucionar las dificultades al flujo coronario. Inicialmente el acceso a los ostia coronarios se realizaba vía femoral o braquial pero el desarrollo de los materiales y la calidad de imagen radiológica permite que en nuestro medio en más de un 90% de los casos se acceda por la vía arterial radial. Este acceso se ha ido adoptando progresivamente en la comunidad médica en gran parte porque se asocia con una reducción de acontecimientos clínicos El estudio que hemos llevado a cabo para estudiar la incidencia de la oclusión de la arteria radial tras la canulación además estudia la posible influencia del método utilizado para lograr la hemostasia y el potencial impacto en la funcionalidad de la mano. En otros accesos arteriales sabemos que la compresión influye en el grado de trombosis y oclusión arterial y también que los métodos de cierre percutáneo han aportado comodidad en la movilización del paciente pero no evitan las complicaciones asociadas al acceso arterial. Se diseñó un estudio exhaustivo con tres métodos de evaluación de la permeabilidad arterial (Test de Allen clínico, Pulsioximétrico y estudio con Eco Doppler) basal, a la semana y a los tres meses aleatorizando el método de compresión entre los pacientes consecutivos atendidos en nuestro centro en un período de 18 meses. A todos los pacientes se les realizaba un test de fuerza prensil de la mano estudiada con un dinamómetro específico y analizando la respuesta a dos protocolos distintos de fuerza prensil: una mantenida y otra de múltiples repeticiones. Se analizaron un total de 274 pacientes, 124 tratados finalmente con un método de compresión elástico o Tensoplast® y 150 pacientes con un método de compresión neumática Terumo®. A pesar de no detec, Coronary artery disease is the first cause of death in our environment. Contrast angiography and coronariography was performed in more than 140.000 cases in Spain last year, in more than 70.000 cases an interventional coronary procedure was also done to treat coronary flow disturbances. The initial arterial access to the coronary ostia was historically through femoral or brachial access but recent material development and improvement in quality Rx image has helped to switch to radial artery access in more than 90% of the cases done in our hospital. Rapid and progressive adoption of radial access has been boosted in the medical community due to the better clinical results published in patients in whom radial access is used. The study that we have conducted to analyze the incidence of radial artery occlusion after transradial catheterization aimed to detect the influence of the compression method used to achieve homeostasis in artery occlusion and also studied the potential functional impairment of the patient's hand affected. We know from previous studies that type of compression influences thrombosis and artery occlusion after catheterization. We also know that percutaneous closure devices contribute to faster patient mobilization but do not avoid arterial access typical complications. We designed a study with three different methods to explore radial artery permeability (Allen Clinical Test, Pulsioximetric Test and Eco Doppler exploration) at basal, 1 week after and 3 month after catheterization and the compression method being randomized to pneumatic force (Terumo®) or elastic compression (Tensoplast®) between all the patients treated consecutively in our center during a 18 month period time. We did a functional test of hand strength following two different protocols: one to test maintained strenght and the other to test Rapid Exchange repetitions with two interval specified tests. We analized 274 patients, 124 submitted finally to the elastic compression method T

El ictus es una de las principales causas de mortalidad y discapacidad en nuestro medio. El pronóstico del ictus depende en gran parte de factores basales no modificables como la edad o la gravedad inicial del mismo, pero también de circunstancias que ocurren durante la historia natural del mismo y conllevan un mal desenlace. En la presente tesis doctoral nos focalizamos en éstas últimas, las complicaciones del ictus. Así, nuestros objetivos en el presente trabajo son, en primer lugar, establecer cuáles de las complicaciones del ictus presentan un mayor impacto sobre el pronóstico del mismo en nuestro medio. En segundo lugar, evaluar en qué indicaciones el uso de biomarcadores sanguíneos constituye una necesidad asistencial. En tercer lugar, evaluar la asociación de los biomarcadores sanguíneos al pronóstico del ictus y las complicaciones del mismo en la literatura y, finalmente testar el valor predictivo de biomarcadores candidatos para las indicaciones identificadas en los puntos anteriores. Para esto hemos realizado un análisis del registro de ictus de la Sociedad Española de Neurología (RENISEN), en el que identificamos que el edema cerebral con hipertensión intracraneal y las infecciones respiratorias son las complicaciones con un mayor impacto sobre la mortalidad del ictus, encontrándose en un segundo escalón las complicaciones cardiológicas. Un interesante hallazgo de este análisis es que el impacto de esas complicaciones depende de la gravedad del ictus. Por otra parte, hemos realizado una encuesta a neurólogos vasculares europeos en los que vemos que la indicación más demandada para el uso de biomarcadores en el ictus es el manejo de las terapias de reperfusión. A través de revisiones sistemáticas y metaanálisis, hemos detectado que el uso de biomarcadores para el manejo de las complicaciones del ictus ha sido poco estudiado. De entre los marcadores metaanalizados, la proteína C-reactiva constituye un candidato para el manejo de las infecciones asociadas al, Stroke represents one of the main causes of mortality and disability. Stroke outcome depends mainly on baseline, non-modifiable factors, such as age or stroke severity, but also on several conditions that may occur across the natural history of stroke and leads to a poor outcome. In the present doctoral thesis we focus on these conditions, namely post-stroke complications. Therefore, our objectives in the present project are: first, to assess which post-stroke complications have the highest impact on stroke prognosis; second, to evaluate in which indications the use of blood biomarkers is more demanded by physicians; third, to evaluate across the literature whether the association between blood biomarkers and stroke outcome and complications has been assessed; and fourth, to test the predictive value of some candidates for the previously identified indications. To assess these objectives, we performed a comprehensive analysis of the stroke registry of the Spanish Neurological Society (RENISEN), finding that brain edema with increased intracranial pressure and respiratory tract infections were the complications with the highest impact on in-hospital mortality, followed by cardiologic complications in a second step. An interesting finding of the analysis is that the impact of these complications depends on stroke severity. Moreover, we performed a survey across European stroke neurologists, finding that the indication in which the use of biomarkers is more requested is the management of reperfusion therapies. By applying systematic reviews and meta-analysis, we have found that the use of biomarkers for the management of post-stroke complications has been poorly studied. From the meta-analyzed biomarkers, C-reactive protein appears as a surrogate biomarker for the management of post-stroke infections. Regarding experimental studies, factor seven activating protease (FSAP) and ADAMTS13 (A Disintegrin And Metalloproteinase with a ThromboSpondin type 1 motif, member 13)

Premi Extraordinari de Doctorat concedit pels programes de doctorat de la UAB per curs acadèmic 2017-2018, Las alteraciones mitocondriales están vinculadas a la mayor vulnerabilidad de padecer enfermedades durante el envejecimiento. La edad avanzada es un factor determinante de la incidencia y gravedad de la cardiopatía isquémica. Estudios preclínicos sugieren la existencia de un daño celular intrínseco, por mecanismos no del todo establecidos, que contribuye a un incremento de la susceptibilidad del miocardio senescente al daño isquémico. Esta tesis investiga el papel de la comunicación mitocondria-retículo sarcoplásmico (RS) en el deterioro funcional de los cardiomiocitos durante el envejecimiento. El estudio ecocardiográfico ha demostrado que la función cardiaca en el reposo se mantiene preservada en los animales viejos. No se han observado cambios debidos a la edad en el potencial de membrana mitocondrial ni en el consumo de oxígeno en condiciones de reposo en mitocondrias aisladas de corazones de ratón. El consumo de oxígeno inducido por ADP ha revelado que las mitocondrias interfibrilares de corazones viejos no alcanzan el nivel respiratorio máximo. Análisis proteómicos de segunda generación han demostrado un aumento de la oxidación de proteínas mitocondriales relacionado con el envejecimiento. Esta tesis ha investigado el posible efecto de la edad sobre la capacidad de las mitocondrias para captar calcio. En cardiomiocitos la captación mitocondrial del calcio procedente del RS se ha visto reducida de forma significativa en el envejecimiento. Esta disminución de la captación de calcio mitocondrial se asoció a una reducida capacidad de regeneración de NAD(P)H y a un incremento de la producción de ROS mitocondriales en cardiomiocitos viejos. Ensayos de inmunofluorescencia y de ligación por proximidad han revelado una comunicación defectuosa entre la mitocondria y el RS en cardiomiocitos de corazones senescentes. La desestructuración de las uniones entre el RS y la mitocondria con colchicina fue capaz de reproducir el efecto de la edad sobre las alteraciones en el man

El daño miocárdico por isquemia-reperfusión es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad. La reperfusión es el tratamiento de elección en pacientes con infarto de miocardio. Sin embargo, ésta ocasiona un daño adicional por mecanismos provocados por la restauración del flujo, que puede ser prevenido, al menos en parte y en el escenario experimental, por sustancias aplicadas en el momento de la reperfusión. Una de las posibles dianas terapéuticas es la conexina 43 (Cx43) y los canales que forma (canales de gap junctions (GJ)). La Cx43 es la principal proteína que forma GJ en ventrículo miocárdico, donde es esencial permitiendo el acoplamiento químico y eléctrico entre cardiomiocitos. Sin embargo, se ha sugerido que las GJ participarían en la propagación del daño celular durante la reperfusión, y que la Cx43 estaría implicada en la señalización endógena de cardioprotección durante el precondicionamiento isquémico (IPC). No obstante, la mayoría de los estudios previos se han realizado usando agentes desacoplantes de GJ con baja especificidad y muchos efectos secundarios. Por ello, se han desarrollado modelos de ratones transgénicos deficientes de Cx43. Los objetivos de esta tesis fueron investigar los efectos de la deficiencia en Cx43 en el metabolismo energético del miocardio, en la tolerancia a la isquemia-reperfusión y en la susceptibilidad al precondicionamiento isquémico y farmacológico, así como en la incidencia de arritmias ventriculares. Se usaron dos modelos transgénicos de ratones: el knock-in, en el que la Cx43 es reemplazada por Cx32, una isoforma con una conductancia y permeabilidad más baja; y el knock-out condicional para Cx43 (Cx43Cre-ER(T)/fl). En este modelo, los corazones de ratones Cx43Cre/fl expresan, en condiciones normales, la mitad del contenido de Cx43 observado en los correspondientes controles genéticos (Cx43fl/fl). Sin embargo, 14 días después de iniciar el tratamiento con tamoxifeno, los corazones de estos animales expresan so, Myocardial ischemia-reperfusion injury is one of the main causes of morbidity and mortality worldwide every year. Reperfusion is the treatment of choice in patients undergoing myocardial infarction in order to prevent cardiomyocyte death and improve patient's survival and prognosis. However, reperfusion causes an additional injury, through mechanisms triggered by flow restoration, that can be prevented, at least in part and in the experimental setting, by drugs applied at the time of reperfusion. This fact has led to an intense research in order to identify therapeutic strategies able to limit myocardial infarction when applied at the time of reperfusion. One of the candidate targets is Connexin 43 (Cx43), and the channels that it forms (i.e, gap junction (GJ) channels). Cx43 is the main protein forming GJ in the ventricular myocardium, where it plays an essential role in electrical and chemical coupling between cardiomyocytes. However, previous studies have suggested that GJ play also a role in spreading of cell death during reperfusion, and that Cx43 may be involved in endogenous cardioprotective signaling during ischemic preconditioning (IPC). However, most of these studies have been conducted using GJ uncouplers having low specificity and lots of side effects. This made necessary to find new strategies to study the role of Cx43 in cell death during myocardial infarction and cardioprotection, including the use of transgenic mice models. Thus, the aims of this thesis were to assess the effects of Cx43 deficiency in isolated hearts from transgenic models on cardiac energetic metabolism, tolerance to ischemia-reperfusion injury, susceptibility to ischemic and pharmacological preconditioning, and on the incidence of ventricular arrhythmias. We used a knock-in mice model, in which Cx43 is replaced by Cx32, a connexin with lower conductivity and permeability, and a conditional knock-out model of Cx43 deficiency (Cx43Cre-ER(T)/fl). In this last model, isolated hearts fr

Descripció del recurs: el 24 març 2011, Bibliografia, En el infarto agudo de miocardio el tejido isquémico no sobrevive a no ser que se restaure el flujo coronario. Sin embargo, esta restauración del flujo causa por sí misma la muerte de cardiomiocitos que han sobrevivido al periodo isquémico, reduciendo notablemente los beneficios de la reperfusión. Este fenómeno, conocido como daño letal por reperfusión, se caracteriza por una muerte celular de tipo necrótico que tiene lugar principalmente en los primeros minutos de la reperfusión y cuya extensión depende de la duración del episodio isquémico. La sobrecarga de Ca2+ citosólico es uno de los principales determinantes del daño por reperfusión. El Ca2+ contribuye a la inducción de necrosis a través de tres mecanismos principales: la hipercontractura, la disfunción mitocondrial y la activación de enzimas como las calpaínas. Las calpaínas son proteasas dependientes de Ca2+ cuya activación aumenta la fragilidad del sarcolema en la isquemia/reperfusión. Esta fragilidad facilita la ruptura del sarcolema mediante la degradación de proteínas estructurales como la fodrina, que forma la base del citoesqueleto de membrana. Las calpaínas también participan en mecanismos endógenos de protección como el precondicionamiento isquémico, que inhibe estas proteasas y reduce la fragilidad sarcolemal. La primera parte de esta tesis evalúa la idoneidad de las calpaínas como diana terapéutica en un modelo de corazón aislado de rata. En este trabajo se descarta por primera vez la activación de las calpaínas durante la isquemia, situación que haría inútil cualquier tratamiento realizado durante la reperfusión. En cambio se observa translocación de la m-calpaína a membrana durante la isquemia; la posibilidad de que este fenómeno implicara un estado de preactivación es descartada al no inhibirse su activación durante la reperfusión cuando se inhibe su translocación. En un modelo de sobrecarga de Ca2+ sin isquemia la acidosis inhibe la actividad de las calpaínas, demostrándose que la acidosis es u, In the acute myocardial infarct, the ischemic tissue dies unless coronary flow is restored. However, flow restoration causes by itself the death of cardiomyocytes which have survived the ischemic period reducing the benefits of reperfusion. This phenomenon, known as lethal reperfusion injury, consists in necrotic cell death ocurring at the onset of reperfusion and whose extension depends on the duration of the ischemic period. Cytosolic Ca2+ overload is one of the main determinants of reperfusion injury. Ca2+ contributes to necrosis induction through different mechanisms including hypercontracture, mytochondrial dysfunction and activation of enzymes such as calpains. Calpains are Ca2+-dependent proteases and their activation increases sarcolemmal fragility in ischemia/reperfusion. This increase in the membrane fragility facilitates sarcolemmal rupture by means of degradation of structural proteins such as fodrin, which forms membrane cytoskeleton backbone. Calpains also participate in endogenous cardioprotection mechanisms, like ischemic preconditioning, which inhibits these proteases and reduces sarcolemmal fragility. The first part of this thesis characterizes the mechanisms regulating calpain activity during ischemia/reperfusion. The results demonstrate that calpains activate during reperfusion while translocation to membrane is observed during ischemia; the possibility of translocation implying a preactivation state is ruled out as calpains activation during reperfusion is not inhibited by reduction of their translocation. In a Ca2+ overload model without ischemia, intracellular acidosis prevents calpains activity, demonstrating that low pH is one of the factors inhibiting calpains during ischemia. These results show that calpains are activated exclusively during reperfusion and their pharmacological inhibition after ischemia could be an effective strategy against reperfusion injury. In the second part a new reperfusion injury mechanism mediated by calpains is p

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Consultable des del TDX, Títol obtingut de la portada digitalitzada, Los miocitos cardíacos sometidos a hipoxia prolongada presentan un gran aumento en la concentración de Ca2+ citosólico. Durante la reoxigenación, la reactivación de la producción energética mitocondrial en presencia de Ca2+ citosólico elevado provoca una activación exagerada de la contractilidad celular que puede llegar a deformar irreversiblemente el citoesqueleto y romper la membrana celular. Este fenómeno, conocido como hipercontractura, es el responsable de la muerte celular que se produce en los primeros minutos de reoxigenación y da lugar al patrón histológico de necrosis en bandas de contracción, que constituye el 90% de la necrosis en los infartos post-reperfusión. Sin embargo, en el modelo de miocitos aislados, la hipercontractura no se acompaña de muerte celular y las células hipercontraídas conservan la integridad de su sarcolema y cierta competencia metabólica. Esta discrepancia podría deberse a la ausencia de sobrecarga osmótica en el modelo de miocitos aislados. Durante la reperfusión se produce un gradiente osmótico entre el interior de las células (por los catabolitos que se han acumulado durante la isquemia) y el espacio extracelular. Como consecuencia de este gradiente entra agua al interior de las células creando un aumento de la tensión sobre la membrana que puede llegar a romperla. En este estudio se ha investigado la contribución del edema sobre la viabilidad celular en miocitos aislados sometidos a anoxia simulada y reoxigenación hipoosmótica, el papel de la fragilidad estructural, su evolución temporal y los mecanismos responsables de la misma. Además, se ha estudiado la interacción celular como posible mecanismo adicional de daño, utilizando parejas de miocitos conectados y sometidos a técnicas de micromanipulación. Los resultados demuestran que la hipercontractura coopera con la sobrecarga osmótica en la rotura de la membrana en miocitos reoxigenados. En cambio, el edema y la hipercontractura no producen disrupción del sarcolema en miocitos, Prolonged hypoxia induces cytosolic Ca2+ overload in cardiac myocytes. During reoxygenation, reactivation of mitochondrial ATP production in the presence of high cytosolic Ca2+ levels induces an exaggerated contractile activity that eventually leads to irreversible cytoskeleton as well as sarcolemmal disruption. This phenomenon, also known as hypercontracture, is the main mechanism of the cell death taking place in the first minutes of reoxygenation, and gives rise to the characteristic histological pattern of contraction band necrosis present in the 90% of the post-reperfused necrotic myocardium. Nevertheless, hypercontracture is not associated to cell death in isolated myocytes, and hypercontracted cells maintain their sarcolemmal integrity and metabolic competence. This discrepancy could be due to the lack of osmotic stress in the isolated myocyte model. During reperfusion, an important osmotic gradient develops between the cells (which contain many catabolites accumulated during the previous ischemic period) and the extracellular space. As a consequence, water goes into the cells causing an increase in the membrane tension that eventually could induce its disruption. This study has investigated the contribution of swelling on cell viability in isolated myocytes submitted to simulated anoxia and hypoosmotic reoxygenation, the role of structural fragility, its temporal progression and the mechanisms involved in it. Moreover, cell interaction has been analysed as a potential mechanism of cell injury, by means of pairs of connected myocytes subjected to micromanipulation techniques. The results demonstrate a cooperation between hypercontracture and osmotic swelling in inducing membrane rupture of reoxygenated myocytes. However, swelling and hypercontracture does not promote sarcolemmal disruption when myocytes have not been subjected to a previous anoxic period. Thus, mechanical stress secondary to cell swelling and hypercontracture induces sarcolemmal disruption an

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