Perfil conductual de las drogas de diseño MBDB, MDEA y PMA en modelos animales de agresión y ansiedad

MBDB, MDEA y PMA son tres drogas de diseño, estructuralmente similares al MDMA (“éxtasis”), que se han identificado en la composición de pastillas distribuidas como “éxtasis” en entornos recreativos durante los últimos treinta años. Estas feniletilaminas sintéticas presentan un perfil psicotrópico de tipo entactógeno (con capacidad para facilitar la proximidad, el contacto y la comunicación empática), similar al del MDMA en el modelo de discriminación de drogas. El MDMA ha sido objeto de un creciente interés científico y es, hasta la fecha, la única sustancia con un perfil entactógeno de la que se han investigado sus efectos conductuales en modelos animales de agresión y ansiedad, si bien sus resultados no siempre coinciden. Aunque existen algunas evidencias de que el MDMA puede tener efectos ansiolíticos en animales de laboratorio (Lin, Burden, Christie, & Johnston, 1999; Morley & McGregor, 2000; Ho, Pawlak, Guo, & Schwarting, 2004), en otros estudios se han observado alteraciones conductuales y correlatos neuroquímicos que sugieren un efecto ansiogénico (Bhattacharya, Bhattacharya & Ghosal, 1998; Gurtman, Morley, Li, Hunt, & McGregor, 2002; Maldonado & Navarro, 2000;; Navarro & Maldonado, 2002). Asimismo, en otros trabajos se ha señalado que el MDMA induce efectos antiagresivos (reducción de las conductas de amenaza y ataque), que se acompañan de un marcado aumento de las conductas de evitación/huida y defensa/sumisión, así como de una reducción de las conductas de investigación social, sugiriendo también la existencia de un perfil ansiogénico en los encuentros agonísticos entre ratones machos (Maldonado & Navarro, 2001; Navarro & Maldonado, 1999). En contraste, hasta la fecha la información experimental de las drogas MBDB, MDEA y PMA se limita a la evaluación de sus efectos conductuales sobre la conducta motora, así como algunos estudios sobre su metabolismo y posible mecanismo de acción. El objetivo general de este trabajo de investigación ha sido estudiar el perfil conductual de MBDB, MDEA y PMA en modelos animales de agresión y ansiedad. Para ello, se han examinado los efectos del MBDB (2, 4 y 8 mg/kg), MDEA (5, 10 y 20 mg/kg) y PMA (2, 4, 8 y 12 mg/kg) utilizando el modelo de agresión inducida por aislamiento y el modelo de ansiedad del laberinto elevado en cruz en ratones machos. Los resultados indican que estas sustancias en general comparten un perfil antiagresivo inespecífico. Esta falta de especificidad se debe en unos casos al aumento de las conductas de inmovilidad (4-12 mg/kg PMA), pero también a la presencia de propiedades ansiogénicas durante la interacción social, en especial con dosis elevadas, mientras que solo las dosis más bajas parecen aumentar la proximidad social, en especial la dosis menor de MBDB. Además, estas drogas parecen alterar el patrón conductual agonístico ofensivo (MBDB y MDEA) y defensivo (MBDB, MDEA y PMA), produciendo cambios diádicos que resultan coherentes con un aumento del nivel de conflicto y de ansiedad. En consonancia, los resultados del modelo del laberinto elevado en cruz indican que el MBDB produce un aumento de la ansiedad de menor intensidad que el producido por el MDMA. Sin embargo, MDEA y PMA parecen generar un estado de hipoexploración, y solo en dosis determinadas (20 mg/kg de MDEA y 4 mg/kg de PMA) muestran alteraciones discretas que sugieren un efecto ansiogénico débil, un perfil que en conjunto podría sugerir cierta similitud con alteraciones conductuales propias de los compuestos alucinógenos. Debido a la diferencia del perfil conductual del MDEA y PMA hallados en ambos modelos, sería necesario evaluar la ansiedad y su posible relación con la dosis y/o con la presencia de un oponente en la prueba en otros modelos experimentales. Lin, H. Q., Burden, P. M., Christie, M. J., & Johnston, G. A. R. (1999). The anxiogenic-like and anxiolytic-like effects of MDMA on mice in the elevated plus-maze: A comparison with amphetamine. Pharmacology, Biochemistry and Behavior, 62(3), 403-408. Morley, K. C., & McGregor, I. S. (2000). (±)-3,4-methylenedioxymethamphetamine (MDMA, 'ecstasy') increases social interaction in rats. European Journal of Pharmacology, 408(1), 41-49. Bhattacharya, S. K., Bhattacharya, A., & Ghosal, S. (1998). Anxiogenic activity of methylenedioxymethamphetamine (Ecstasy): An experimental study. Biogenic Amines, 14(3), 217-237. Gurtman, C. G., Morley, K. C., Li, K. M., Hunt, G. E., & McGregor, I. S. (2002). Increased anxiety in rats after 3,4-methylenedioxymethamphetamine: Association with serotonin depletion. European Journal of Pharmacology, 446(1-3), 89-96. Ho, Y., Pawlak, C. R., Guo, L., & Schwarting, R. K. W. (2004). Acute and long-term consequences of single MDMA administration in relation to individual anxiety levels in the rat. Behavioural Brain Research, 149(2), 135-144. Maldonado, E., & Navarro, J. F. (2000). Effects of 3,4-methylenedioxy-methamphetamine (MDMA) on anxiety in mice tested in the light/dark box. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry, 24(3), 463-472. Maldonado, E., & Navarro, J. F. (2001b). MDMA ('ecstasy') exhibits an anxiogenic-like activity in social encounters between male mice. Pharmacological Research, 44(1), 27-31. Navarro, J. F., & Maldonado, E. (1999). Behavioral profile of 3,4-methylenedioxy-methamphetamine (MDMA) in agonistic encounters between male mice. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry, 23(2), 327-334. Navarro, J. F., & Maldonado, E. (2002). Acute and subchronic effects of MDMA ("ecstasy") on anxiety in male mice tested in the elevated plus-maze. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry, 26(6), 1151-1154.

Posibles funciones de la familia génica de la glutamato descarboxilasa en Populus

Aunque hace más de 50 años que se describió que la glutamato descarboxilasa (GAD) lleva a cabo la descarboxilación del glutamato para producir GABA, y en animales ha sido muy estudiada debido al papel del GABA como neurotransmisor, la información disponible sobre las GADs de plantas es aún limitada, conociéndose sólo algunos aspectos de la regulación por calcio de su actividad enzimática o de expresión de algunos de los genes de su familia génica. El GABA es un metabolito que tradicionalmente se ha asociado a estrés, pero su papel en plantas todavía no está claro. En las últimas dos décadas los resultados experimentales obtenidos sobre la GAD y el GABA, destacando las alteraciones fenotípicas mostradas por plantas tratadas con GABA y por plantas transgénicas para GAD, han generado preguntas interesantes sobre el posible papel de este metabolito y la enzima en señalización en plantas. En plantas, son varios los papeles que se han propuesto para el metabolismo del GABA tales como su participación como componente del metabolismo del carbono y del nitrógeno (Fait y col., 2008), protección frente especies reactivas de oxigeno (Liu y col., 2011), regulación de la expresión génica incluyendo la regulación de genes implicados en la síntesis de hormonas (Khatiresan y col., 1997; Shi y col., 2010; Lancien y Roberts, 2006) y señalización a larga distancia (Beuve y col., 2004) y en gradiente guiando el crecimiento del tubo polínico (Palanivelu y col., 2013). Nuestro grupo de investigación ha sugerido un papel novedoso para la producción de GABA durante la xilogénesis en pino (Molina-Rueda y col., 2010, 2015). En base a estos antecedentes, los objetivos planteados para este trabajo han sido: la asignación de posibles funciones a las GADs de Populus en condiciones normales de crecimiento y en estrés abióticos, estudiar la adquisición del dominio de unión a calmodulina (CaMBD) de las GADs de plantas vasculares y analizar el efecto del GABA y del glutamato en las raíces de Populus. Las conclusiones que se derivan de los resultados de este trabajo se detallan a continuación. El dominio de unión a calmodulina de la GAD de plantas esta conservado en GADs de plantas consideradas ancestros de plantas vasculares y ausente en plantas no vasculares, lo que sitúa juntos en la evolución los eventos de adquisición del dominio de unión a CaM y el desarrollo del tejido vascular de plantas. Los resultados similares de la localización de GABA en xilema y una expresión GAD asociada a la formación de madera de reacción tanto en pino como en chopo apuntan a un papel relevante de la producción de GABA durante la xilogénesis en leñosas. La familia génica GAD posee seis genes codificando todos ellos para proteínas aparentemente funcionales y susceptibles de ser reguladas por calcio. Esta familia génica ha sufrido duplicaciones y eventos de especialización durante la evolución de Populus. Este trabajo ha posibilitado la asociación entre papeles específicos y los diferentes genes de esta familia. Beuvé N, Rispail N, Laine P, Cliquet J-B, Ourry A, Deunff F (2004) Putative role of Υ-aminobutyric acid as a long-distance signal in up-regulation of nitrate uptake in Brassica napus L. Plant Cell Environ. 27: 1035-1046 Fait A, Fromm H, Walter D, Galili G, Fernie AR (2008) Highway or byway: the metabolic role of the GABA shunt in plants. Trends in plant science 13: 14-19 Kathiresan A, Tung P, Chinnappa CC, Reid DM (1997) gamma-Aminobutyric acid stimulates ethylene biosynthesis in sunflower. Plant Physiol. 115: 129-135 Lancien M, Roberts MR (2006) Regulation of Arabidopsis thaliana 14-3-3 gene expression by ϒ-aminobutyric acid. Plant Cell Environ. 29: 1430-1436 Liu C, Zhao L, Yu G (2011) The dominant glutamic acid metabolic flux to produce gamma-amino butyric acid over proline in Nicotiana tabacum leaves under water stress relates to its significant role in antioxidant activity. Journal of integrative plant biology 53: 608-618 Molina-Rueda JJ, Pascual MB, Canovas FM, Gallardo F (2010) Characterization and developmental expression of a glutamate decarboxylase from maritime pine. Planta 232: 1471-1483 Molina-Rueda, J.J. y col., 2015. A putative role for γ-aminobutyric acid (GABA) in vascular development in pine seedlings. Planta 241: 257-267 Palanivelu R, Brass L, Edlund AF, D P (2003) Pollen tube growth and guidance is regulated by POP2, an Arabidopsis gene that controls GABA levels. Cell 114: 47-59 Shi SQ, Shi Z, Jiang ZP, Qi LW, Sun XM, Li CX, Liu JF, Xiao WF, Zhang SG (2010) Effects of exogenous GABA on gene expression of Caragana intermedia roots under NaCl stress: regulatory roles for H2O2 and ethylene production. Plant, cell & environment 33: 149-162

Eficacia de las terapias celular y génica como agentes inmunomoduladores en el tratamiento de la esclerosis múltiple

El interferón beta (IFNb) ha sido uno de los fármacos más utilizados en el tratamiento de la esclerosis múltiple (EM), gracias a su efecto inmunomodulador, antiproliferativo y antiviral. Sin embargo, existe un porcentaje de pacientes que responden de forma subóptima al tratamiento, sugiriendo la necesidad de buscar alternativas terapéuticas innovadoras. En este contexto se ha observado que las células madre mesenquimales derivadas del tejido adiposo (AdMSCs) presentan capacidad inmunomoduladora, neuroprotectora y regeneradora del tejido dañado en ensayos preclínicos con el modelo animal más frecuentemente usado en el estudio de la EM, la Encefalomielitis Autoinmune Experimental (EAE), lo que las hace buenas candidatas como terapia alternativa para la EM. Además, su capacidad de migración hacia el tejido dañado les confiere potencial para ser utilizadas como transportadoras de factores terapéuticos hacia las zonas lesionadas del SNC. Por ello, nos planteamos evaluar la eficacia terapéutica de las terapias celular con AdMSCs y génica con AdMSCs modificadas genéticamente para producir IFNb, en modelos de EAE. Para llevarlo a cabo se realizó la caracterización de la población de AdMSCs de la cepa de ratón SJL/jCrL (SJL-AdMSCs), usando como control las AdMSCs de la cepa C57BL/6, ampliamente caracterizadas en la literatura, la generación de líneas de AdMSCs secretoras de IFNb (AdMSCs-IFNb) mediante lentivirus y su posterior caracterización y comparación con las mismas células sin transducir, la evaluación de los efectos de las terapias celulares autóloga, alogénica y génica en los modelos de EAE crónico progresivo (EAE-CP) y remitente recurrente (EAE-RR) y el estudio de la migración de las AdMSCs administradas como terapia autóloga y de las AdMSCs-IFNb. Los resultados obtenidos en cada uno de los objetivos planteados nos condujeron a una serie de conclusiones: las SJL-AdMSCs aisladas, cultivadas y expandidas bajo nuestras condiciones experimentales, cumplen los criterios mínimos determinados para ser consideradas células madre mesenquimales. Además, estas células presentan eficacia clínica y efectos neuroinmunomoduladores al ser utilizadas como transplantes autólogos y alogénicos en animales con EAE-RR y EAE-CP respectivamente. Por otro lado, las SJL-AdMSCs constituyen una población apta para dar soporte al desarrollo de la terapia génica, ya que la alteración de su material genético por la inserción del IFNb no supone la modificación de sus propiedades biológicas ni funcionales en estudios preclínicos en modelos de EM. Estas AdMSCs-IFNb, constituyen una línea de células mesenquimales de crecimiento estable que produce elevados niveles de IFNb de forma constitutiva. Además, los transplantes con AdMSCs-IFNb son eficaces como tratamiento terapéutico en animales con EAE-RR y EAE-CP al modular tanto la sintomatología como los procesos inflamatorios y neurodegenerativos propios de la enfermedad. Sin embargo, los resultados no permiten discriminar si los efectos observados son debidos a las propiedades del inmunomodulador secretado, a las propias células mesenquimales o a la acción conjunta de ambos. En último lugar, la migración celular de las AdMSCs autólogas se potencia por los estados de inflamación activa en ambos modelos de EAE, mostrando una amplia biodistribución celular. La localización prioritaria fue inicialmente en pulmones y, posteriormente en zona de órganos linfáticos, como hígado y bazo, y del SNC a nivel de la médula espinal. La señal bioluminiscente de las AdMSCs-IFNb en el modelo EAE-CP es mayor que la emitida por las células de la terapia autóloga. Sin embargo, la migración de las células transfectadas no aparece fuertemente influenciada por los procesos proinflamatorios. En el modelo EAE-RR estas diferencias entre terapias son incluso más moderadas. Las áreas donde se registra señal son similares a las de las células autólogas, apareciendo principalmente en zonas correspondientes a pulmones, hígado, bazo y médula espinal a lo largo del tiempo experimental.

Estudio de la eficacia de diferentes técnicas de recuperación post-ejercicio

Los altos niveles de fatiga acumulados durante un partido de fútbol o entrenamientos de alta intensidad pueden llevar al jugador a estados de cansancio más o menos prolongados, de forma que vea disminuido su rendimiento e incrementada la posibilidad de aparición de lesiones. Por ello las estrategias de recuperación cobran vital importancia para asegurar que los jugadores puedan afrontar los esfuerzos siguientes con el mejor estado físico posible. Una óptima recuperación posibilitará realizar esfuerzos de mayor calidad y con un menor riesgo de lesiones. En la presente tesis se llevaron a cabo dos intervenciones con el objetivo de (1) comparar estrategias de recuperación combinadas y simples en jugadores de fútbol profesionales, (2) evaluar la eficacia de estrategias de recuperación combinadas en jugadores de fútbol semiprofesionales y (3) comparar la eficacia de dos estrategias de recuperación combinadas entre jugadores de fútbol de profesionales y semi-profesionales. Dichas intervenciones se llevaron a cabo mediante dos fases experimentales en periodo competitivo. La primera fue realizada durante cuatro semanas en la temporada 2010-2011 con un equipo profesional, mientras que la segunda se realizó en las tres primeras semanas de la temporada 2011-2012 con un equipo semi-profesional. En ambas se utilizó un diseño cruzado y aleatorizado para comparar los efectos de tres y cuatro estrategias de recuperación post-entrenamiento, respectivamente. Cada equipo se dividió de forma aleatoria en subgrupos y un día por semana los jugadores fueron evaluados antes del entrenamiento, inmediatamente después del mismo, tras la recuperación y tras 24 horas. Se midieron parámetros fisiológicos (temperatura timpánica y hormonas), subjetivos (escalas de esfuerzo percibido, dolor muscular y percepción de la recuperación) y condicionales (flexibilidad). Los resultados muestran que no existieron diferencias a la hora de aplicar las estrategias combinadas o simples en jugadores de fútbol profesionales. En el grupo semi-profesional la estrategia que incluía inmersión en agua fría mostró mejores valores en las escalas subjetivas inmediatamente tras la recuperación, pero no se hallaron diferencias entre estrategias pasadas 24 horas. En la comparación de grupos de nivel, profesional y semi. profesional, los resultados no mostraron diferencias a la hora de aplicar dos estrategias combinadas. Tras los resultados obtenidos se concluye que la aplicación de estrategias de recuperación combinadas no muestra ser más eficaz en comparación con una estrategia de recuperación simple en un equipo de fútbol profesional. Por otro lado, cuando una estrategia de recuperación incluye inmersión en agua fría la recuperación muestra mayor eficacia en valores subjetivos, pero solo de forma inmediata tras la recuperación. Finalmente, el nivel de los jugadores no parece influir en la recuperación tras la aplicación de dos estrategias combinadas.