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Bienvenido a la colección de Tesis Doctorales de Ciencias de la Universidad de Murcia.
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Recent Submissions
- PublicationOpen AccessDesarrollo de estrategias analíticas sostenibles para el control de compuestos bioactivos, aditivos y contaminantes en alimentos(Universidad de Murcia, 2026-07-02) Miras López, Marina; Campillo Seva, Natalia; Viñas López-Pelegrin, Pilar; Melendreras Ruíz, Fuensanta Josefa; Sin departamento asociado; Escuela Internacional de DoctoradoEn la actualidad existe una creciente preocupación por la composición de los alimentos, tanto por su valor nutricional como por la presencia de sustancias que puedan representar un riesgo para la salud. Es imprescindible desarrollar métodos analíticos avanzados que permitan identificar y cuantificar con precisión una amplia variedad de analitos en matrices complejas. Para ello, la cromatografía líquida de alta resolución acoplada a espectrometría de masas en tándem con triple cuadrupolo (HPLC-MS/MS-QQQ) resulta una herramienta analítica fundamental, gracias a su capacidad de proporcionar una identificación altamente fiable de los compuestos de interés con un alto grado de sensibilidad. Asimismo, el tratamiento de la muestra es una etapa crítica en el desarrollo de un método analítico. En esta Tesis, el tratamiento de las muestras ha implicado técnicas eficientes y respetuosas con el medio ambiente, como la extracción en fase sólida magnética (MSPE) y las metodologías QuEChERS (acrónimo de Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) y QuPPe (Quick Polar Pesticides), adaptadas para minimizar el consumo de disolventes orgánicos y la generación de residuos. Asimismo, cuando el contenido de los analitos y la naturaleza de la muestra lo han permitido, se ha empleado una simple dilución como tratamiento previo al análisis instrumental. En esta Tesis Doctoral se han desarrollado y validado diferentes métodos analíticos de gran relevancia. Las metodologías analíticas propuestas siguen un enfoque dirigido para la detección y cuantificación de una amplia gama de compuestos (aditivos, contaminantes, plaguicidas y polifenoles) en diferentes matrices alimentarias. En el Capítulo I se describe el método analítico desarrollado para la determinación simultánea de 23 polifenoles en zumo de granada mediante diluciones de la muestra y cromatografía líquida de ultra-alta resolución (UHPLC) acoplada a MS/MS-QQQ con fuente de ionización por electrospray (ESI). Su aplicación a distintas muestras reveló elevados contenidos de alguno de los compuestos. En el Capítulo II se ha desarrollado y validado un método de análisis para la determinación y cuantificación de catorce colorantes en pimentón mediante HPLC-(ESI)-MS/MS-QQQ. El tratamiento de la muestra se basó en extracción QuEChERS. El método desarrollado permitió asegurar la inocuidad de las muestras de pimentón analizadas en cuanto a la presencia de estos compuestos. En el Capítulo III, haciendo uso de extracción QuEChERS, se ha validado un método multi-residuo para la determinación simultánea de 186 plaguicidas mediante UHPLC-(ESI)-MS/MS-QQQ en alimentos de origen vegetal. La aplicación del método al análisis de distintas muestras permitió detectar diversos analitos. Generalmente, los niveles detectados se hallaron por debajo de los límites máximos de residuos legislados. En el Capítulo IV se ha desarrollado un método de análisis basado en el uso de UHPLC con analizador de QQQ con trampa de iones (IT-(ESI)-MS/MS-QQQ), para la determinación simultánea de ocho plaguicidas altamente polares y anión perclorato en muestras de origen vegetal. Las muestras son sometidas a un procedimiento específico para el aislamiento de plaguicidas altamente polares, QuPPe. Se detectó la presencia de clorato y ácido fosfónico en algunas muestras. En el Capítulo V se ha propuesto y validado un método analítico para el análisis simultáneo de trece colorantes sintéticos y uno natural en golosinas. La metodología implica una etapa MSPE seguida de análisis del extracto mediante HPLC-MS/MS-QQQ. Se detectaron seis de los compuestos analizados en algunas muestras de golosinas. En el Capítulo VI se ha diseñado un método analítico para la determinación de quince nitrosaminas (N-NAs) en potitos. Se ha utilizado una estrategia MSPE para el tratamiento de la muestra, siendo el extracto obtenido analizado mediante UHPLC-MS/MS-QQQ con fuente de ionización química a presión atmosférica (APCI). El método se validó y se aplicó al análisis de potitos, revelando la presencia de cinco N-NAs.
- PublicationOpen AccessBiochemical and metabolomic characterisation of fruits from grafted tomato ( Solanum Lycopersicum L.) plants under selection by insect pollinators under abiotic stress conditions(Universidad de Murcia, 2026-06-23) Ormazabal Oria, Maialen; Martínez Andújar, Cristina; Sánchez Prudencio, Ángela; Albacete Moreno, Alfonso Antonio; Sin departamento asociado; Escuela Internacional de DoctoradoEl tomate (Solanum lycopersicum L.) es uno de los cultivos hortícolas más importantes a escala mundial; sin embargo, su producción está cada vez más limitada por estreses abióticos asociados al cambio climático, especialmente la salinidad y la reducción en la disponibilidad de agua y nutrientes. Estas condiciones afectan negativamente al rendimiento y a la calidad del fruto, alteran procesos fisiológicos esenciales, como la fotosíntesis, la absorción de nutrientes y el equilibrio hormonal, y pueden comprometer servicios ecosistémicos clave, entre ellos la interacción planta-polinizador. Dado el papel fundamental de los polinizadores en la mejora del cuajado, tamaño y calidad del fruto, comprender cómo el estrés y el genotipo vegetal modulan estas interacciones resulta esencial para la sostenibilidad productiva.La presente tesis doctoral evaluó si el genotipo del portainjerto y las condiciones de estrés abiótico influyen en el desempeño fisiológico, la productividad, la composición metabólica del fruto y el comportamiento de forrajeo de abejorros. La variedad comercial 'Unidarkwin F1' se injertó sobre distintos portainjertos experimentales y se cultivó en invernadero bajo tres regímenes de riego: óptimo (control), estrés salino (75 mM NaCl) y baja fertigación (50 % del suministro óptimo). Durante la floración se introdujeron colonias de Bombus terrestris y la actividad de los polinizadores se monitorizó mediante un sistema RFID, cuantificando el número de visitas, el tiempo total de visita y el número de individuos activos. A lo largo del ciclo del cultivo se evaluaron parámetros fisiológicos y agronómicos, así como características bioquímicas de hojas, flores y frutos. Los perfiles metabolómicos se determinaron mediante HPLC-MS y GC-MS, y la composición mineral mediante ICP-OES.Los resultados evidenciaron que el heteroinjerto mejora el rendimiento agronómico y el estado fisiológico bajo condiciones de estrés, favoreciendo la translocación de agua y nutrientes hacia la parte aérea. En condiciones de salinidad, el portainjerto silvestre S. pimpinellifolium destacó por su mayor vigor, estabilidad fisiológica y rendimiento. Bajo baja fertigación, los híbridos 76xM82 y 76xPimpi mostraron mayor biomasa y producción, junto con respuestas fisiológicas más eficientes frente a la limitación de recursos. Asimismo, el heteroinjerto modificó la composición del fruto: bajo salinidad se incrementaron los ácidos orgánicos, determinados nutrientes y fitohormonas, mientras que en baja fertigación mejoraron atributos de calidad como color, firmeza y sólidos solubles en comparación con el autoinjerto.El comportamiento de forrajeo de los polinizadores estuvo condicionado tanto por el genotipo del portainjerto como por el tipo de estrés. En salinidad, S. pimpinellifolium fue consistentemente el genotipo más preferido, en concordancia con su mayor productividad. En baja fertigación, los híbridos 66xPimpi y Tl01749xM82 registraron mayor actividad de visita, asociada principalmente a un mayor rendimiento fotosintético más que al rendimiento final de fruto. La actividad de forrajeo se relacionó con cambios en la composición metabólica del fruto, incluyendo variaciones en fitohormonas, ácidos orgánicos (malato y fumarato), tirosina y perfiles minerales. Estudios preliminares sugieren además que compuestos como galactinol y treonato podrían actuar como señales energéticas en flores bajo salinidad, y que el contenido foliar de carbono se asocia positivamente con la preferencia de los polinizadores.En conjunto, los resultados demuestran que el uso de portainjertos genéticamente diversos incrementa la resiliencia del tomate frente a salinidad y limitación nutricional, al mejorar la eficiencia fisiológica, la estabilidad productiva y la calidad metabolómica del fruto. Estas respuestas, dependientes del genotipo y del estrés, también modulan la interacción con los polinizadores. El injerto se confirma así como una estrategia eficaz para sostener la productividad y calidad del cultivo en escenarios de cambio climático, integrando dimensiones agronómicas y ecológicas.
- PublicationOpen AccessImpact of nanoplastics on NLRP3 inflammasome activation and its implications in patients with chronic kidney disease(Universidad de Murcia, 2026-06-15) Núñez Sancho, Adrián; Pelegrín Vivancos, Pablo; Angosto Bazarra, Diego; Sin departamento asociado; Escuela Internacional de DoctoradoEl inflamasoma NLRP3 (del inglés nucleotide-binding oligomerization domain leucine-rich repeat and pyrin domain containing protein 3) es un componente clave del sistema inmunitario innato implicado en la respuesta inflamatoria. Cuando se activa, recluta a la proteína adaptadora ASC (del inglés apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase activation and recruitment domain) y a la caspasa-1, que procesa a la pro-interleucina (IL)-1B y pro-IL-18, liberando sus formas activas y desencadenando una muerte celular inflamatoria conocida como piroptosis. Diversos estudios han demostrado que NLRP3 puede activarse por nanopartículas como las de sílice o aluminio. Actualmente existe una elevada producción de materiales plásticos de un solo uso, que se acumulan y se degradan lentamente en el medio ambiente. Esto conduce a la liberación de pequeñas partículas plásticas denominadas micro- y nanoplásticos, cuyos efectos sobre la salud humana, y en particular sobre la inducción de inflamación, aún no se conocen completamente. Los nanoplásticos han sido detectados en orina, por lo que una población potencialmente más susceptible podrían ser los pacientes con enfermedad renal crónica, que presentan una filtración renal reducida y podrían acumular mayores niveles de nanoplásticos. Además, el riesgo de exposición a estas partículas es mayor durante la diálisis, ya que el equipamiento utilizado está fabricado con materiales plásticos. El objetivo de esta tesis es determinar si los nanoplásticos activan al inflamasoma NLRP3 y dilucidar los mecanismos moleculares subyacentes que median dicha activación. Para ello, se emplearon células mieloides murinas y humanas expuestas a distintos tipos y tamaños de nanoplásticos, y se evaluaron diversos marcadores de activación de NLRP3. La activación del inflamasoma por nanoplásticos también se estudió in vivo utilizando modelos murinos y en células de pacientes con enfermedad renal crónica, para estudiar si este grupo poblacional podría ser más susceptible a la exposición de nanoplásticos. Los resultados de esta tesis muestran que ciertos nanoplásticos, como poliestireno, polietileno, polipropileno y polimetilmetacrilato, pueden activar a NLRP3 y desencadenar la liberación de citoquinas inflamatorias como IL-1B. Los nanoplásticos indujeron la formación de oligómeros de ASC, así como el procesamiento de caspasa-1 y gasdermina D. Sin embargo, otros nanoplásticos estudiados, como el tereftalato de polietileno y el ácido poliláctico, no activaron a NLRP3. La activación del inflamasoma NLRP3 por nanoplásticos fue dependiente de la desestabilización lisosomal, la actividad de catepsina B y el eflujo intracelular de potasio. Además, los nanoplásticos aumentaron la macroautofagia, que parece actuar como un mecanismo protector que limita la activación de NLRP3. Los nanoplásticos también indujeron muerte celular, pero este efecto fue independiente de la activación de NLRP3. Asimismo, los nanoplásticos indujeron el procesamiento de caspasa-11, lo que indica su capacidad para activar el inflamasoma no canónico, cuya activación también fue dependiente de la actividad de catepsina B. In vivo, los nanoplásticos también promovieron la activación del inflamasoma. Se detectó un aumento en la expresión de genes relacionados con NLRP3, así como del procesamiento de caspasa-1 y gasdermina D, en los pulmones de ratones expuestos intratraquealmente a nanopartículas de poliestireno. Los experimentos con células humanas mostraron que las mujeres y los individuos jóvenes presentaron una mayor activación del inflamasoma que los hombres y las personas de mayor edad, respectivamente, tras la exposición de sus células mononucleares de sangre periférica a nanoplásticos. Los pacientes con enfermedad renal crónica presentaron un estado inflamatorio basal elevado y una mayor respuesta a activadores de TLR2. Además, los nanoplásticos indujeron una mayor respuesta del inflamasoma en células de estos pacientes en comparación con controles sanos, evidenciada por una mayor liberación de IL-1B, lo que sugiere que esta citoquina podría ser un biomarcador útil para identificar poblaciones susceptibles a la exposición a nanoplásticos.
- PublicationOpen AccessCubiertas vegetales como estrategia para mejorar la biodiversidad de artrópodos y el control biológico en el cultivo del peral(Universidad de Murcia, 2026-06-12) Perera Fernández, Luis Gabriel; Sánchez Sánchez, Juan Antonio; Sin departamento asociado; Escuela Internacional de DoctoradoEl peral (Pyrus communis L.) es uno de los cultivos frutales de mayor relevancia en el sureste de la Península Ibérica. Entre sus principales amenazas destaca la psila del peral (Cacopsylla pyri L.; Hemiptera: Psyllidae), actualmente la plaga más importante en la región mediterránea. Las restricciones en el uso de insecticidas y la aparición de resistencias han incrementado el interés por estrategias alternativas, como el manejo de la cubierta vegetal del suelo para potenciar el control biológico por conservación. Sin embargo, el conocimiento sobre sus efectos en las comunidades de enemigos naturales y su contribución al control biológico es aún limitado.Esta Tesis Doctoral evaluó el efecto del manejo de la cubierta vegetal sobre la comunidad de artrópodos en huertos de peral en Jumilla (Murcia). Durante tres años se muestrearon parcelas con cubierta sembrada y parcelas con cubierta segada. Se analizó la comunidad de artrópodos del suelo y la comunidad de arañas tanto en la cubierta vegetal como en la copa de los árboles. Adicionalmente, se realizaron ensayos de laboratorio para estudiar las interacciones entre los principales enemigos naturales del sistema.El primer capítulo evaluó el efecto de la cubierta sembrada sobre la artropofauna del suelo. Los resultados mostraron que este manejo incrementó significativamente la riqueza y abundancia de artrópodos respecto a la cubierta segada. Se observó un aumento de enemigos naturales como arañas y coleópteros depredadores, mientras que algunos grupos detritívoros, como los colémbolos, redujeron su presencia. En el caso de las hormigas no se detectaron diferencias de abundancia a nivel del suelo entre los diferentes manejos de la cubierta.El segundo capítulo analizó la comunidad de arañas en la cubierta vegetal y en la copa del árbol. La cubierta sembrada favoreció significativamente la riqueza y abundancia de arañas en la vegetación del suelo, aumentando todas las familias su abundancia. En la copa de los perales también se observó una mayor presencia de arañas bajo cubierta sembrada, aunque solo las familias Linyphiidae, Theridiidae y Philodromidae tuvieron incrementos significativos. Estas familias presentaron una fuerte correlación entre sus abundancias en la cubierta y en el dosel, lo que sugiere un desplazamiento de individuos desde la cubierta hacia la copa.El tercer capítulo evaluó las relaciones intragremiales entre los principales depredadores del cultivo mediante ensayos de laboratorio. La hormiga Lasius grandis Forel (Hymenoptera: Formicidae) ejerció un efecto negativo sobre otros enemigos naturales, como el mírido depredador Pilophorus gallicus Ramane (Heteroptera: Miridae) y las arañas Philodromus lividus Simon (Araneae: Philodromidae) y Oxyopes lineatus Latreille (Araneae: Oxyopidae), confirmándose como depredador dominante en huertos mediterráneos. El impacto sobre las arañas estuvo condicionado por su comportamiento: O. lineatus, especie más activa, fue la más afectada, probablemente por una mayor probabilidad de encuentro con las hormigas. El mírido P. gallicus sufrió depredación tanto por hormigas como por arañas; sin embargo, su supervivencia aumentó cuando coexistía simultáneamente con hormigas y P. lividus, lo que sugiere modificaciones comportamentales bajo una presión combinada de estos depredadores.En conjunto, esta tesis demuestra que la implantación de cubiertas vegetales sembradas incrementa la diversidad y abundancia de enemigos naturales, especialmente depredadores generalistas como las arañas. No obstante, la eficacia potencial de esta estrategia no depende únicamente del aumento global de enemigos naturales, sino también de la composición de la comunidad y de las interacciones intragremiales entre depredadores. En este sentido, los resultados obtenidos indican que el manejo de cubiertas vegetales con fines de control de plagas debe considerar no solo el incremento de la biodiversidad, sino también el papel funcional de los distintos grupos de depredadores y sus interacciones, con el fin de maximizar su contribución efectiva al control biológico.
- PublicationOpen AccessDesarrollo de nuevas herramientas y búsqueda de inhibidores y moduladores de NLRP1 en el contexto de la eritropoyesis(Universidad de Murcia, 2026-06-01) Campos Baños, Eulalia; Pérez Oliva, Ana Belén; Salido Fiérrez, Eduardo José; Sin departamento asociado; Escuela Internacional de DoctoradoLos inflamasomas son complejos multiproteicos involucrados en la respuesta inflamatoria y en la producción de citoquinas proinflamatorias. Su papel en inflamación está ampliamente descrito; sin embargo, estudios recientes sugieren una implicación del inflamasoma NLRP1 en el proceso de producción de eritrocitos a partir de células madre hematopoyéticas (HSCs), proceso denominado eritropoyesis. Dichos estudios atribuyen al inflamasoma la capacidad de modular la decisión eritroide-mieloide de las células progenitoras mediante la escisión del factor de transcripción GATA1 por parte del efector del inflamasoma, la caspasa-1 (CASP1). NLRP1 fue el primer inflamasoma descrito, y el menos estudiado, debido a las diferencias estructurales y funcionales de los parálogos humano y murino. Debido a la falta de conocimiento sobre el inflamasoma NLRP1 en el contexto de la producción eritroide, en esta Tesis Doctoral se abordó de forma integral el estudio del papel de NLRP1 en dicho contexto.En primer lugar, se generaron diferentes herramientas experimentales con el objetivo de profundizar en el estudio de su implicación en la producción de glóbulos rojos. Se generó una línea celular K562 deficiente en NLRP1 (NLRP1-/-) que resultó presentar un mayor grado de diferenciación que su homóloga silvestre (WT), así como una aceleración en la degradación de GATA1, lo que sugiere un papel importante para NLRP1 en la diferenciación de este tipo de células. Paralelamente, se generó una segunda línea celular K562 Knock-in (KI) en la que se introdujo una mutación en el residuo de corte en GATA1 por parte de CASP1, cuyo fenotipo fue comparable al observado en la línea NLRP1-/-. Como última herramienta, se generaron construcciones codificantes para los dominios individuales que conforman la estructura del NLRP1 humano, empleando técnicas de biología molecular. Además, se ha descrito que el sistema de ubiquitinación es esencial en la activación del inflamasoma NLRP1 y la alteración de este sistema en células sanguíneas se asocia con enfermedades como el síndrome de VEXAS, por lo que hemos profundizado en su relación con NLRP1 en contexto eritroide. Para ello, se realizó un análisis proteómico de los posibles interactores de NLRP1 en células K562 durante la diferenciación eritroide, en el cual se identificaron numerosas proteínas implicadas en la ubiquitinación. Se analizaron dos de ellas -UBA1 y USP7-, siendo ambas reguladoras de la oligomerización de ASC mediada por NLRP1; sin embargo, sólo USP7 interaccionó con NLRP1 tanto en la línea celular K562 como en células primarias humanas procedentes de donante de médula. Además, en esta tesis doctoral demostramos que USP7 es capaz de modular el grado de ubiquitinación y la acumulación proteica de NLRP1. Por último, y debido a la ausencia de inhibidores específicos de NLRP1 para uso clínico, se evaluó una batería de compuestos nutricosmecéuticos y se identificaron dos potenciales inhibidores: el sulforafano y el carnosol. Ambos demostraron capacidad para la inhibición de NLRP1 y NLRP3, aunque dicha capacidad fue dependiente de la dosis y diferencial entre ambos compuestos, encontrando una ventana terapéutica en la que fue posible inhibir NLRP1 sin afectar la actividad de NLRP3 en el caso del carnosol. Además, el sulforafano mostró capacidad para estimular la eritropoyesis ex vivo sobre células procedentes de donantes de médula ósea, de un paciente con anemia sideroblástica y de 4 pacientes con beta-talasemia transfusión-dependientes (TDT); a diferencia del carnosol, que sólo demostró dicha capacidad sobre células procedentes de 4 pacientes de beta-talasemia TDT. Estos datos convierten ambos compuestos en potenciales agentes terapéuticos de origen natural que podrían contribuir a mejorar la calidad de vida de pacientes con anemias congénitas mejorando su capacidad de producción de hematíes y con potencial para espaciar las transfusiones periódicas que sufren actualmente estos pacientes.