Diatom-inferred palaeoproductivity in volcanic lakes from the Azores islands during the late Holocene

[Abstract] In this dissertation the paleoproductivity trajectories and organic matter provenance over the last 640 and 800 yr of two volcanic lakes from the Sâo Miguel Island in the Azorean archipelago (Lake Azul, 37° 52’ N – 25° 46’ W and Lake Santiago 37º 50’ N, 25º 46’ W) are inferred from the study of diatom accumulation rates in core sediments (DARs), as well as their total organic carbon (TOC) and total nitrogen content (TN). Three paleoproductivity stages could be distinguished in Lake Azul. Stage 1 (c. 1230-1810 cal yr AD), which establishes the onset of the lake after the last volcanic explosive eruption occurred, was characterized by the low productivity conditions characteristic of a lake in the early phases of its ontogeny. An increase in productivity was recorded during Stage 2 (c. 1810-1960 cal yr AD) associated to the rise and decline in green algae and diatoms, respectively, as primary producers, that suggest the prevalence of stratified water column conditions. The recorded increase in productivity is coetaneous with the artificial introduction of non-native planktivorous fishes in the lake, and suggests, according to the Alternative Stable State Theory of Shallow Lakes, that a change from a clear to a turbid state could have taken place. The most recent history of the lake, recorded by Stage 3 (c. 1960-2011 cal yr AD), shows an increase in planktonic productivity coincident with the start of the use of fertilizers and a shift to a more turbulent water column regime, as indicated by the rises and declines of diatoms and green algae, respectively. Compared to Lake Azul, DAR data and TOC content revealed that Lake Santiago was over the entire studied period more eutrophic, and three major productivity stages could also be distinguished in this lake. Stage 1 (c. 1380-1680 cal yr AD) was characterized by a shifting dominance of planktonic vs. benthic productivity and/or origin of organic matter before and after c. 1470 cal yr AD, respectively. During Stage 2 (c. 1680-1985 cal yr AD) productivity shows a net increase until c. 1860 cal yr AD, declining thereafter. These contrasting trends are interpreted as being the product of the intensified delivery of nutrients associated to the deforestation of the basin by the Portuguese colonizers before c. 1860 cal yr AD and, conversely, to the intense afforestation with Cryptomeria japponica D. Don that took place after c. 1860 cal yr AD, reducing allochthnous nutrient inputs to the lake. The last decades represented by Stage 3 (c. 1985-2011 cal yr AD) are characterized by a reduction in diatom productivity, and a significant shift from the dominance of centric to pennate planktonic diatoms that could be attributed to the addition of nutrients and/or global warming. Because of the large impact produced by anthropogenic disturbances these lakes are not good candidates to test whether increased primary productivity is the result of natural lake development over time as the classical limnological theory states.[resumen] En este estudio se infiere la trayectoria de la paleoproductividad y el origen de la materia orgánica durante los últimos 640 y 800 años de dos lagos volcánicos de la Ilha de São Miguel en el archipiélago de las Azores (Lago Azul 37° 52’ N – 25° 46’ W y Lago de Santiago 37º 50’ N, 25º 46’ W) a través del estudio de las tasas de acumulación de diatomeas (DARs), así como del carbono orgánico total (TOC) y el contenido total de nitrógeno (TN) en sus sedimentos. En el Lago Azul se han podido distinguir tres grandes estadios en relación a su paleoproductividad. El Estadio 1 (c. 1230-1810 cal AD), que coincide con el inicio de formación del lago, se caracteriza por una baja productividad típica de un lago en las fases tempranas de su ontogenia tras su origen después de la última erupción volcánica explosiva que tuvo lugar. Durante el Estadio 2 (c. 1810-1960 cal AD) se registra un aumento de la productividad parejo al incremento y declive de algas verdes y diatomeas como productores primarios, respectivamente, que sugiere una mayor estratificación de la columna de agua. Este aumento es coetáneo a la introducción artificial de peces planctívoros foráneos en el lago y sugiere, de acuerdo a la teoría de Estados Estables Alternativos de los Lagos Someros, que se pudo haber producido un cambio de un estado turbio a uno claro. La historia más reciente del lago, registrada en el Estadio 3 (c. 1960-2011 cal AD), muestra un incremento en la productividad achacable a organismos planctónicos que coincide con el comienzo del uso de fertilizantes y un cambio de la columna de agua a un régimen más turbulento, tal y como reflejan el aumento y declive de las diatomeas y algas verdes, respectivamente. En comparación con el Lago Azul, los datos obtenidos a partir del estudio de DARs y TOC muestran que el Lago de Santiago ha sido más eutrófico durante el período de tiempo estudiado pudiendo distinguirse también tres estadios relacionados con su productividad. El Estadio 1 (c. 1380-1680 cal AD) se caracteriza por un cambio en la dominancia de la productividad planctónica a bentónica y/o del origen de la materia orgánica antes y después de c. 1470 cal AD, respectivamente. Durante el Estadio 2 (c. 1680 – 1985 cal AD), la productividad muestra un incremento neto hasta c. 1860 cal AD, decayendo después. Estas tendencias contrapuestas se interpretan como el producto de una intensificación en la entrada de nutrientes asociada a la deforestación de la cuenca debido a la colonización portuguesa antes de c. 1860 año AD cal y, recíprocamente, a la intensa repoblación con Cryptomeria japponica D. Don que tuvo lugar después de c. 1860 cal AD, que redujo la incorporación de nutrientes al lago. Las últimas décadas, representadas por el Estadio 3 (c. 1985-2011 cal AD) se caracterizan por la reducción de la productividad achacable a diatomeas y un cambio significativo de la dominancia de diatomeas planctónicas centrales a pennales atribuible a la adición de nutrientes y/o al calentamiento global. Debido al gran impacto antropogénico ocasionado, estos lagos no resultan buenos candidatos para comprobar si el incremento de la productividad primaria es el resultado del desarrollo natural del lago a lo largo del tiempo, como se describe en la teoría limnológica clásica.[Resumo] Neste estudo se infire a traxectoria da paleoprodutividade e a orixe da materia orgánica durante os últimos 640 e 800 anos de dous lagos volcánicos da Ilha de São Miguel no arquipélago das Azores, (Lago Azul 37° 52’ N – 25° 46’ W e Lago Santiago 37º 50’ N, 25º 46’ W) a través do estudo das tasas de acumulación de diatomeas (DARs), así como do carbono orgánico total (TOC) e o contido total de nitróxeno (TN) no sedimento. No Lago Azul poideron distinguirse tres grandes estadíos na súa paleoprodutividade. O estadio 1 (c. 1230-1810 cal AD), que coincide co inicio da formación do lago, caracterízase por unha baixa produtividade típica dun lago nas fases tempranas da súa ontoxenia tra-la súa orixe despois da última erupción volcánica explosiva que tivo lugar. Durante o Estadio 2 (c. 1810-1960 cal AD) rexístrase un aumento da produtividade parello ó incremento e declive de algas verdes e diatomeas como produtores primarios, respectivamente, que suxire unha maior estratificación da columna de auga. Este aumento é coetáneo á introducción artificial de peixes planctívoros foráneos no lago e suxire, de acordo á teoría de Estados Estables Alternativos dos Lagos Someros, que se puido ter producido un cambio dun estado turbio a un claro. A historia máis recente do lago, rexistrada no Estadio 3 (c. 1960-2011 cal AD), mostra un incremento na produtividade achacable a organismos planctónicos que coincide co comezo do uso de fertilizantes e un cambio da columna de auga a un réxime máis turbulento, tal e como reflexan o aumento e declive das diatomeas e algas verdes, respectivamente. En comparación co Lago Azul, os datos obtidos a partir do estudo de DARs e TOC mostran que o Lago Santiago foi máis eutrófico durante o período de tempo estudado poidendo distinguirse tamén tres estadíos relacionados ca súa produtividade. O Estadio 1 (c. 1380-1680 cal AD) caracterízase por un cambio na dominancia da produtividade planctónica a bentónica e/ou da orixe da materia orgánica antes e despois de c. 1470 cal AD, respectivamente. Durante o Estadio 2 (c. 1680 – 1985 cal AD), a produtividade mostra un incremento neto até c. 1860 cal AD, decaendo despois. Estas tendencias contrapostas interprétanse como o produto dunha intensificación na entrada de nutrientes asociada á deforestación da cunca debido á colonización portuguesa antes de c. 1860 año AD cal e, recíprocamente, á intensa repoboación con Cryptomeria japponica D. Don que tivo lugar despois de c. 1860 cal AD, que reduciu a incorporación de nutrientes ó lago. As últimas décadas, representadas polo Estadio 3 (c. 1985-2011 cal AD) caracterízanse pola redución da produtividade achacable a diatomeas e un cambio significativo da dominancia de diatomeas planctónicas centrais a pennales atribuible á adición de nutrientes e/ou ó quencemento global. Debido ó grande impacto antropoxénico ocasionado, estos lagos non resultan bos candidatos para comprobar se o incremento da produtividade primaria é o resultado do desenvolvemento natural do lago ó longo do tempo, como se describe na teoría limnolóxica clásica.Traballo fin de grao (UDC.CIE). Bioloxía. Curso 2014/201

Effects of antihypertensive drugs in experimental type 2 diabetes-related nephropathy

Effects of antihypertensive drugs in experimental type 2 diabetes-related nephropathy.BackgroundIt has been extensively reported that antihypertensive drugs reduce proteinuria and glomerulosclerosis (GS) in many experimental nephropathies and in humans. However, the role of calcium channel blockers (CCBs) in the prevention of proteinuria and GS remains controversial and in most cases only dihidropyridine-CCBs are studied. Few studies have reported whether the time at which drug administration is initiated plays a role in the reduction of proteinuria and GS.MethodsFifty-six male Obese Zucker rats (OZR) were used as a model of spontaneous type 2 diabetes-related nephropathy. Biochemical and histological analysis were performed to compare the efficacy of a non-dihydropyridine-CCB diltiazem [DZM; 100 mg/kg body weight (BW)/day], an ACEI quinapril (10 mg/kg BW/day), or both in diminishing proteinuria and GS, and to determine their role in effective prevention and treatment.ResultsOnly quinapril was able to diminish proteinuria. As far as histological lesions, both treatments were effective, although only quinapril prevented GS. The combination of quinapril plus DZM did not demonstrate any beneficial effects. Surprisingly, quinapril ameliorated the damage of podocytes whereas DZM did not, thus leading to doubt concerning the efficiency of DZM in long-term studies. Nonetheless, the combination of quinapril plus DZM demonstrated a greater reduction in podocyte damage than treatment with DZM alone, which shows an interesting association in the prevention of longer-term glomerular damage. Few differences were found between prevention and treatment.ConclusionsQuinapril, but not DZM, was able to diminish proteinuria in OZR. Both treatments were effective in diminishing GS, although only quinapril totally prevented it. The combination of both drugs prevented long-term glomerular damage, which is intriguing

Materiales Orgánicos mediante Química Covalente y Química Supramolecular: Síntesis y Caracterización

Las estructuras moleculares en las que se centra este trabajo se caracterizan por ser moléculas con una geometría angular marcada llamadas tipo “bent-core” y por presentar un carácter anfifílico que permite acceder a empaquetamientos moleculares compactos y a organizaciones tanto en “bulk” como en disolventes. Este tipo de estructuras, recientemente investigadas, han demostrado tener capacidad para formar estructuras supramoleculares entre las que se encuentran los cristales líquidos termótropos y los geles físicos sobre los que se ha centrado este estudio. Estos materiales son ejemplos de materiales “blandos” formados por moléculas organizadas y que facilitan sus posibilidades de procesado. En este trabajo se han sintetizado dos moléculas, TEG-B5-10-14 y PEG500-B5-10-14, de naturaleza anfifílica por la unión a la estructura “bent-core” hidrofóbica (B5-10-14) de unidades hidrofílicas con 4 y 11 unidades oxietilénicas (TEG y PEG500). La síntesis de estas moléculas se ha llevado a cabo de forma satisfactoria mediante química covalente con rutas sintéticas multi-etapa, aportando una modificación importante respecto a síntesis anteriores de compuestos análogos. Esta modificación proporciona una mayor versatilidad sintética, útil para posteriores investigaciones sobre compuestos análogos con diferentes grupos funcionales incompatibles con rutas previas. Estas moléculas son análogas a otras previamente preparadas para PEG2000-B5-10-14 y PEG5000-B5-10-14, estudiadas de forma incompleta, lo que ha permitido establecer un estudio estructura-propiedades en relación a dos tipos de sistemas supramoleculares, organogeles y cristales líquidos termótropos, en función de las unidades de etilenglicol de estos derivados. Así, se ha podido comprobar que la longitud de la estructura hidrófoba tiene un efecto importante tanto en la capacidad de formar fases cristal líquido termótropo, como en la de gelificar con disolventes orgánicos. En definitiva, la fracción hidrofílica de la molécula condiciona la organización de estas moléculas tanto en “bulk” como en presencia de disolventes

Cyclophilins A, B, and C Role in Human T Lymphocytes Upon Inflammatory Conditions

Cyclophilins (Cyps) are a group of peptidyl-prolyl cis/trans isomerases that play crucial roles in regulatory mechanisms of cellular physiology and pathology in several inflammatory conditions. Their receptor, CD147, also participates in the development and progression of the inflammatory response. Nevertheless, the main function of Cyps and their receptor are yet to be deciphered. The release of CypA and the expression of the CD147 receptor in activated T lymphocytes were already described, however, no data are available about other Cyps in these cells. Therefore, in the present work intra and extracellular CypA, B and C levels were measured followed by induced inflammatory conditions. After activation of T lymphocytes by incubation with concanavalin A, both intra and extracellular Cyps levels and the CD147 membrane receptor expression were increased leading to cell migration towards circulating CypA and CypB as chemoattractants. When CypA was modulated by natural and synthetic compounds, the inflammatory cascade was avoided including T cell migration. Our results strengthen the relationship between CypA, B, and C, their receptor, and the inflammatory process in human T lymphocytes, associating CypC with these cells for the first timeThe research leading to these results has received funding from the following FEDER cofunded-grants. From Consellería de Cultura, Educación e Ordenación Universitaria, Xunta de Galicia, Spain, 2017 GRC GI-1682 (ED431C 2017/01). From CDTI and Technological Funds, supported by Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, Spain, ISCIII/PI19/01248, ISCIII/PI19/00879. In European Union, Interreg AlertoxNet EAPA-317-2016, Interreg Agritox EAPA-998-2018, and H2020 778069-EMERTOX. SG was supported by a fellowship from FIDIS, SpainS

Estudi de la connectivitat cerebral durant la vigília prolongada

En aquest estudi s’avaluen els efectes de la privació de son sobre el senyals electroencefalogràfics de voluntaris sans mitjançant la transferència d’entropia (TE), una tècnica no paramètrica que permet detectar dependències direccionals entre variables. El resultats obtinguts concorden amb la potència en la banda θ, un marcador reconegut relacionat amb la pressió de son. Els màxims efectes de la privació de son es produeixen després de 24 hores sense dormir, període en el qual es produeixen increments de TE localitzats en la regió anterior del cap, mentre que es produeixen disminucions que afecten tot el crani. El valor mitjà d’aquestes disminucions mostra una correlació alta amb la potència theta, de manera que es pot considerar un marcador fiable de la pressió de son, alhora que aporta informació sobre la localització dels canvis produïts i indica una disminució global de la transferència d’informació entre zones

Estudio de la conectividad cerebral mediante transferencia de entropía

En el presente trabajo se estudian los efectos de la privación del sueño sobre las señales electroencefalográficas de voluntarios sanos mediante la transferencia de entropía (TE), una técnica no paramétrica que permite detectar relaciones direccionales entre variables y que no ha sido utilizada antes para el estudio de la vigilia prolongada. Los resultados obtenidos concuerdan con la potencia en la banda ϴ, un marcador reconocido relacionado con la presión de sueño. Los efectos máximos de la privación del sueño se producen a partir de las 24 horas sin dormir. Durante este periodo, se producen incrementos de TE localizados en la zona anterior mientras que los decrementos principalmente se originan en la zona occipital y afectan globalmente al resto del cerebro. El promedio de estos decrementos muestra una fuerte correlación con la potencia ϴ, por lo que se podría considerar como otro marcador fiable de la presión de sueño que, además, proporciona información sobre la localización de los cambios producidos, indicando una disminución de la transferencia de información entre las regiones cerebrales.Peer ReviewedPostprint (author’s final draft

Anhydroexfoliamycin, a Streptomyces Secondary Metabolite, Mitigates Microglia-Driven Inflammation

Anhydroexfoliamycin, a secondary metabolite from Streptomyces, has shown antioxidant properties in primary cortical neurons reducing neurodegenerative hallmarks diseases, both in vitro and in vivo models. Activated microglia, in the central nervous system, plays a crucial role in neuroinflammation and is associated with neurodegeneration. Therefore, the aim of the present study was to determine the anti-inflammatory and antioxidant potential of the anhydroexfoliamycin over microglia BV2 cells. Neuroinflammation was simulated by incubation of microglia cells in the presence of lipopolysaccharide to activate proinflammatory transduction pathways. Moreover, a coculture of neuron SH-SY5Y and microglia BV2 cells was used to evaluate the neuroprotective properties of the Streptomyces metabolite. When microglia cells were preincubated with anhydroexfoliamycin, proinflammatory pathways, such as the translocation of the nuclear factor κB, the phosphorylation of c-Jun N-terminal kinase, and the inducible nitric oxide synthase expression, were inhibited. In addition, intracellular reactive oxygen species generation and the liberation of nitric oxide, interleukin 6, and tumor necrosis factor α were also decreased. Besides, the Streptomyces-derived compound showed antioxidant properties promoting the translocation of the factor erythroid 2-related factor 2 and protecting the SH-SY5Y cells from the neurotoxic mediators released by activated microglia. The effects of this compound were at the same level as the immunosuppressive drug cyclosporine A. Therefore, these results indicate that anhydroexfoliamycin is a promising tool to control microglia-driven inflammation with therapeutic potential in neuroinflammationThe research leading to these results has received funding from the following FEDER cofunded grants: Conselleria de Cultura, Educación e Ordenación Universitaria, Xunta de Galicia, 2017 GRC GI-1682 (Grant ED431C 2017/01); Ministerio de Ciencia e Innovación Grants ISCIII/PI16/01830 and ISCIII/PI19/01248; European Union Interreg AlertoxNet Grant EAPA-317-2016, Interreg Agritox Grant EAPA-998-2018, and Grant H2020 778069-EMERTOX. S.G. was supported by a fellowship from FIDIS, SpainS

Integrated mapping of local mental health systems in Central Chile

Objective. To describe the availability of local mental health (MH) services in small MH catchment areas in Central Chile, using a bottom-up approach. Methods. MH services of 19 small MH catchment areas in five health districts of Central Chile that provide health care to more than 4 million inhabitants were assessed using DESDELTC (Description and Evaluation of Services and Directories in Europe for Long-Term Care), a tool for standardized description and classification of LTC health services, in a study conducted in 2012 (“DESDE-Chile”) designed to complement other studies conducted in 2004 and 2012 at the national and regional level using the World Health Organization Assessment Instrument for Mental Health Systems (WHO-AIMS). Key informants from national, regional, and local health authorities were contacted to compile a comprehensive list of MH services or facilities (health, social services, education, employment, and housing). The analysis of local care provision covered three criteria—service availability, placement capacity, and workforce capacity. Results. The study detected disparities in all three criteria (availability and placement and workforce capacity) across the five health districts, between urban and rural areas, and between neighboring urban areas. Analysis of service availability revealed differences in the weight of residential services versus day and outpatient care. The Talcahuano area could be considered a benchmark of MH care in Central Chile, based on its service provision patterns, and the criteria of the community care model. The list of MH services identified in this study differed from the one generated in the 2012 WHO-AIMS study. Conclusions. This survey of local MH service provision in small catchment areas using the DESDE-LTC tool provided MH service provision data that complemented information collected in other studies conducted at the national/regional level using the WHO-AIMS tool. The bottom-up approach applied in this study would also be useful for the assessment of equity and accessibility and local planning

Identificación y erradicación de levaduras del género Brettanomyces en vinos

En los vinos de crianza biológica, es frecuente que algunas botas presenten vino alterado organolépticamente por levaduras del género Brettanomyces, contaminantes que crecen junto al 'velo de flor' de Saccharomyces, responsable de la maduración biológica de estos vinos. Esta levadura constituye una amenaza para la calidad de los vinos, ya que es responsable de la producción de compuestos aromáticos desagradables [3]. Son capaces de desarrollarse en un medio difícil (grado alcohólico elevado, carencias nutricionales, SO2 elevado, etc.) en cualquier momento de la vida de un vino y especialmente durante la fase de crianza. Aunque su presencia en vinos tintos de envejecimiento en madera ha sido detectada desde hace años, no existen sistemas sencillos para su detección y erradicación. En el caso de los vinos finos de crianza biológica, la presencia de Saccharomyces en las botas dificulta más ambos procesos.El quitosano, extraido de hongo Aspergillus niger, representa una herramienta innovadora y eficaz de lucha contra Brettanomyces [4]. Lallemand ha desarrollado el producto ‘No Brett Inside’, elaborado a partir de quitosano, como herramienta destinada a prevenir de manera efectiva la contaminación por Brettanomyces. A razón de 4 g/hL, es capaz de reducir la población de Brettanomyces de 3 x 105 cel/mL a 0 en 10 días en vinos tintos como se ha demostrado en estudios científicos realizados.El presente estudio tiene como objetivo, la identificación de estas levaduras así como su control y erradicación en vinos de crianza biológica. Para ello se analiza la variabilidad entre muestras de 9 cepas, tomadas de 5 bodegas, procedentes de Montilla y Jerez, aplicando técnicas moleculares que analizan los fragmentos de restricción de su ADNmit con las enzimas de restricción AluI y HinfI [1][2]. Con estos métodos se han identificado dos patrones diferentes, uno perteneciente a las muestras de Montilla y otro a las de Jerez. Estos resultados indican que la población de levaduras se distribuye en base a las condiciones ambientales propias de la zona.Por otra parte se han realizado diferentes ensayos utilizando vino joven y medio rico (YPD), contaminados artificialmente por Brettanomyces, a los que se le aplicó un tratamiento con dosis diferentes del producto ‘No Bret Inside’. Los resultados permitieron validar la eficacia del tratamiento sobre Brettanomyces en medio YPD, aunque no en vino y la ausencia de efecto sobre Saccharomyces, tanto en medio YPD como en vino joven