Rol de motores moleculares y tráfico vesicular en el establecimiento de la polaridad neuronal. Molecular motors and vesicle trafficking role in neuronal polarity establishment.

En los últimos años se ha establecido que un gran número de enfermedades neurodegenerativas están asociadas a defectos en el transporte vesicular, particularmente aquel mediado por motores moleculares y proteínas quinasas, estando directamente relacionado al establecimiento y mantenimiento de la polaridad neuronal.El estudio de los mecanismos moleculares que regulan la formación y diferenciación de dendritas, especialmente a nivel del tráfico de organelas túbulo-vesiculares, nos permitirá entender el papel de los motores moleculares retrógrados y de las proteínas quinasas en el establecimiento de la polaridad neuronal, evento crucial para el mantenimiento y función del sistema nervioso.Para ello contamos con las herramientas necesarias para el estudio del transporte de proteínas a nivel molecular y celular, como cDNAs para expresar varias proteínas de estudio, siRNAs para bloquear la expresión de proteínas específicas, dominantes negativos y constitutivamente activos de algunos de los componentes a analizar, así como anticuerpos que nos permitan monitorear su localización celular, para lo cual contamos con equipos de microscopía de última generación.Es de esperar que se obtengan resultados que confirmen el papel específico de motores retrógrados, como dineína, y quinasas de las familias C y D, en el transporte de proteínas de membrana al compartimiento somato-dendrítico, demostrando su importancia en el establecimiento de la polaridad neuronal. Entender el desarrollo y el mantenimiento de esta polaridad axón-dendrita es de vital importancia, tanto para incrementar el conocimiento del funcionamiento y la biología del sistema nervioso, como para comprender aquellos mecanismos que se desarrollan en ciertas enfermedades neurodegenerativas y neuropsiquiátricas.

Participación del tráfico y la distribución de proteínas en la polaridad y el desarrollo de procesos neuronales. Protein sorting and trafficking participation in neuronal processes polarity and development.

El estudio del tráfico intracelular en neuronas ha despertado gran interés en los últimos años, debido a que un gran número de enfermedades neurodegenerativas y neuropsiquiátricas parecen tener origen en en el transporte defectuoso de proteínas en estos tipos celulares. Mediante el uso de técnicas de biología celular y molecular, fuimos capaces de describir una de las vías que regula la fisión de las vesículas que llevan su cargo desde la última cisterna del Aparato de Golgi hacia la superficie celular en células epiteliales no polarizadas. Uno de los componentes clave de esa vía resultó ser la Proteina Kinasa D1 (PKD1), cuya actividad en el Aparato de Golgi es esencial para un normal transporte intracelular. Sorprendentemente, observamos que la PKD1 en neuronas con polaridad establecida no regula la fisión en el Golgi, pero si estaría involucrada en la selectividad y distribución (sorting) de vesículas cuyo cargo debe ser específicamente dirigido a las membranas dendríticas. El bloqueo de la actividad de la PKD1 no solamente cambia el destino final de estos cargos, que son enviados de esta forma a la membrana terminal del axón, sino que también es capaz de inducir defectos en el desarrollo y crecimiento de los procesos dendríticos a largo plazo. En este proyecto estudiaremos de que manera influye la perturbación del sorting, en ausencia de PKD1 activa y de otros componentes que la regulan, en la distribución de receptores de factores neurotróficos y de neurotransmisores glutamatérgicos, y cómo estos cambios en su distribución afectan el número, tamaño, y funcionalidad de los procesos neuronales (axones y dendritas). Estos resultados contribuirán a adquirir mayores conocimientos de los mecanismos dependientes del transporte y sorting de proteínas de membrana que participan en la regulación del crecimiento neuronal, los cuales a su vez aportarán información valiosa en la comprensión de un gran número de enfermedades neurológicas. The study of intracellular trafficking in neurons has arisen a great deal of interest in the last years, since a great number of neurodegenerative and neuropsychiatric disorders seem to be originated in abnormal protein transport in these type of cells. Using cell and molecular biology methodologies, we have been capable of describe one of the pathways that regulate the fission of vesicles that carry their cargo from the last Golgi Apparatus cisternae to the cell surface in non-polarized epithelial cells. One of the key components in this pathway is the Protein Kinase D1 (PKD1), whose activity in the Golgi Apparatus is essential for a normal intracelular transport. Surprisingly, we have observed that PKD1 does not regulate fission in neurons with established polarity, but it would be involved in vesicles' sorting at Golgi, particularly of those that carry specific dendritic cargo. Blocking PKD1 activity changes the final destination of these cargoes, which is now sent to the axons' terminal membranes, and also produces late dendritic development and growing defects. In this project we will study how sorting perturbation in absence of PKD1 and its regulators activities influences selectivity and distribution of neurotrophic and neurotransmitter receptors, and how these sorting changes affect number, size and functionality of neuronal processes (axons and dendrites). These results will help to acquire greater knowledge about transport and sorting mechanisms of neuronal growth regulatory membrane proteins. In addition, these studies will contribute with new valuable information necessary to understand numerous neurological diseases.

EDUCACIÓN PARA LA SALUD: GUÍA DE ACCIDENTES OFÍDICOS”, DESTINADA AL PERSONAL DE SALUD DE LA PROVINCIA DE CÓRDOBA

En la Provincia de Córdoba, los accidentes generados por animales peligrosos, especialmente serpientes, constituyen una importante problemática social a nivel de gobierno. Son afectados los trabajadores rurales, hacheros y carboneros del monte, cortadores de ladrillos, mineros, obreros viales, etc., es decir los habitantes de pequeñas comunidades rurales que viven en contacto con los ambientes en donde se encuentran habitualmente las serpientes, con el consecuente riesgo para su salud. Además, hay víctimas ocasionales como policías y bomberos, acampantes y turistas. Los ataques de serpientes venenosas, aunque no son frecuentes, pueden causar la muerte y los accidentados deben recurrir a una atención médica especializada para salvar su vida. Las estadísticas indican que anualmente se producen en Argentina unos 500 casos anuales, de los cuales 70-90 corresponden a la Provincia de Córdoba. Es importante destacar la estrecha interrelación entre las ciencias biológicas y las ciencias médicas en el objetivo de crear un marco de seguridad social a las poblaciones afectadas, ya que, por tratarse de una zoonosis, deben ser contemplados aspectos que hacen a la bio-ecología del animal agresor, como así también los relacionados con el diagnóstico y tratamiento del accidentado. Los biólogos aportan el conocimiento sobre las características biológicas, ecología y distribución geográfica de las poblaciones de serpientes. Los profesionales médicos son los encargados de atender a los accidentados pero, debido a la alta rotación que se manifiesta en los hospitales públicos, se hace necesario insistir permanentemente en la capacitación de los mismos. Los programas de educación para la salud orientados hacia la problemática del ofidismo y las serpientes peligrosas de la Provincia de Córdoba, son una herramienta didáctica indispensable para el proceso de formación continua de nuestros profesionales de la salud. En este sentido, el Centro de Zoología Aplicada, a través de cursos a profesionales y a organismos de seguridad, y la Facultad de Ciencias Médicas, a través de su presencia en los hospitales públicos, cuentan con una basta experienciaen la aplicación de estos programas. El Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Córdoba promueve la difusión del conocimiento científico y tecnológico hacia la sociedad en su conjunto. En este marco, es de particular relevancia la transferencia hacia el sector de salud de los conocimientos adquiridos durante años de experiencia por la Universidad a través de sus institutos de investigación y su acción en los hospitales públicos.

Investigación, domesticación y educación para el uso sustentable y conservación de la flora nativa del centro de Argentina

Los bosques nativos del Centro Argentino disminuyen rápidamente debido a talas, incendios y expansión agrícola y urbana. Se pierden especies vegetales, entre ellas muchas con valor de uso tradicional o potencial. Se plantea como objetivo global, continuar y profundizar las actividades iniciadas en el Jardín Botánico Gaspar Xuárez sj (JBGXsj), con respecto a conservar, recuperar y domesticar recursos fitogenéticos autóctonos para el uso sustentable, a través de la investigación y la educación. Los sitios naturales en áreas urbanas son valiosos espacios educativos donde muchos ciudadanos toman contacto directo con la naturaleza; tienen un potencial interesante en la formación de líderes ambientales. Se dará continuidad al programa de conservación y enriquecimiento del remanente de Espinal del JBGXsj, valorado como aula verde y como parte integrante del Banco de Germoplasma del JBGXsj. Esta forma de conservación, in situ, permite mantener especies, interacciones y arreglos espaciales típicos. A su vez se conservará ex situ en el Banco, nuevas semillas y plantas vivas de especies del centro del país, priorizando las de valor etnobotánico tradicional o potencial. El material y la información servirán para investigación, propagación y educación. El material se evaluará y caracterizará por peso de 1000 semillas, poder germinativo y viabilidad de semillas almacenadas. Se estudiará la domesticación de especies ecológicamente vulnerables que presenten potencial de uso múltiple, y que además permitan promover sinergia con otros proyectos de investigación en la UCC. Se estudiarán características agronómicas y biológicas para el cultivo intensivo. Se formarán recursos humanos en investigación y técnica, a través de pasantías y talleres. Se desarrollará un programa educativo enfocado a conservación, interpretación ambiental y cambios actitudinales para el desarrollo sustentable. Se motivará y dará conocimiento a docentes y alumnos de instituciones educativas y público en general. Se realizarán visitas guiadas por senderos interpretativos de contenido ecológico, etnobotánico y evolutivo.

Investigación – acción en el Profesorado Universitario: implementación de experiencias en la docencia universitaria

Este relato de experiencia recoge las actividades planificadas en torno a dos cátedras universitarias que se comprometen en integrar contenidos específicos de Didáctica Especial y de Investigación Educativa bajo la episteme y metodología de la investigación-acción porque se integran ambas asignaturas, bajo la episteme de la inv-acción, esto es denominado en la enseñanza para la integración, la integración desde lo metodológico Ambas asignaturas desarrollan el proceso de enseñanza y aprendizaje en instancias individuales y compartidas, particularmente estas últimas, se orientan a promover la sensibilización, diagnóstico y aplicación de la investigación en problemas didácticos de los alumnos, docentes universitarios y de nivel medio, ya que ambas desarrollan instancias específicas en cuanto al campo de conocimiento y para la comprensión del mismo se elabora el proyecto. Se identifican, durante el proceso, dificultades tales como la imposibilidad de tránsito desde el paradigma original positivista hacia el paradigma crítico, la construcción del objeto de conocimiento, la identificación de la didáctica como teoría y por ende la articulación de categorías del campo de la didáctica como analizadores de las prácticas docentes, la selección de técnicas para la triangulación y la tensión entre la aspiración a integrar espacios curriculares y las condiciones efectivas para concretarlo.El problema de generar conductas autorreflexivas orientadas al diagnóstico de sus propias cátedras opera como consecuencia de una concepción de docencia universitaria autorreferencial que sitúa los problemas de enseñanza y aprendizaje a un problema de técnicas, centrado en carencias de los alumnos o en el contexto ampliado, antes que en la propuesta de cátedra y en el reconocimiento del estatuto de la investigación-acción como ámbito de producción de conocimiento académico útil. Asimismo, transpuesto estos nudos críticos del reconocimiento y problematización, la inmersión en la labor colaborativa grupal posibilitó cuestionamientos y diseño de estrategias de transformación dialéctica. La calidad de la producción satisfizo y superó las expectativas docentes, generándose un espacio de revisión del cotidiano de las prácticas docentes.

Desórdenes Congénitos de la Glicosilación (CDG). Primera investigación Argentina de patologías genéticas causadas por defectos en la biosíntesis de las glicoproteínas: estudios clínicos, bioquímicos y moleculares para la identificación y caracterización de las distintas variantes

La caracterización de nuevas patologías causadas por defectos en la glicosilación de proteínas se ha incrementado exponencialmente en los últimos cinco años. Los Desórdenes Congénitos de la Glicosilación ó Congenital Disorders of Glycosylation, sigla en inglés, CDG, comprenden defectos en la biosíntesis de las glicoproteínas, ya sea en la vía de la N-glicosilación, como así también de la O-glicosilación proteica. La presentación fenotípica es multisistémica, existen más de 500 genes que codifican para proteínas implicadas en procesos de glicosilación, poniendo de manifiesto la importancia crucial de la glicobiología en los procesos celulares. La mayoría de los CDG conocidos hasta el momento son defectos de N-glicosilación (clasificadas CDG-Ia hasta CDG-Im y CDG-IIa hasta CDG-IIf), aunque están siendo descritas alteraciones de O-glicosilación, como causa primaria de diferentes distrofias musculares, condrodisplasias, mucolipidosis I y II; Síndrome de Exostosis Múltiple Hereditario (EMH), trastornos de la migración neuronal e incluso existen defectos combinados de N- y O-glicosilación. Presentan una mortalidad infantil elevada, de aproximadamente un 25% por infecciones graves o fallos orgánicos. Las principales manifestaciones clínicas son: retraso psicomotor, convulsiones, hipotonía axial, estrabismo e hipoplasia cerebelosa, entre las características más frecuentes, acompañadas en algunos casos por dismorfias, hepatopatía, coagulopatía, enteropatía, entre otras manifestaciones, sin existir un patrón único de expresión clínica y pudiendo observarse manifestaciones inusuales de la enfermedad. Existe en nuestro medio un sub-diagnóstico de estas patologías, atribuible al desconocimiento de la gran variabilidad fenotípica y a la falta de metodologías para su diagnóstico. El estudio de alteraciones de la glicosilación proteica permitirá la identificación de diferentes clases de CDG como responsables de síndromes clínicos no explicados e incluso el hallazgo de nuevas variantes de estas patologías en nuestro medio. Como Objetivo General, se desea contribuir al desarrollo de un capítulo inédito en Latinoamérica, en el área de las Enfermedades Metabólicas Hereditarias, desde los diferentes aspectos: clínico, bioquímico y molecular, conjuntamente con la aplicación de criterios cada vez más amplios para la detección de CDG en nuestro medio y el conocimiento de los aspectos fisiopatogénicos propios de estas enfermedades.

Mecanismos de diferenciación celular en una de las células eucariotas más primitivas, el protozoario intestinal Giardia lamblia

Giardia lamblia es un protozoario que habita en el intestino de seres humanos y otros vertebrados. La forma vegetativa del parásito carece de organelas típicas de células eucariotas tales como mitocondrias, peroxisomas y compartimentos relacionados en el tráfico intracelular y secreción de proteínas como el aparato de Golgi y gránulos de secreción. Dentro del intestino algunos trofozoítos se transforman en quistes, la forma infectiva, que se liberan con las heces, responsables de la transmisión de la enfermedad. El enquistamiento se manifiesta como un proceso de adaptación celular a la falta de colesterol que ocurre en la parte inferior del intestino, aunque no se conocen los mecanismos de transducción de señales que llevan a la expresión de genes específicos. Este proyecto está dirigido a conocer los aspectos del proceso de enquistamiento de Giardia, como son a) mecanismos de transducción de señales que se generan ante esta ausencia de colesterol y la regulación de la expresión de genes específicos, b) transporte intracelular de los componentes de la pared del quiste, en particular la biogénesis de las vesículas especificas de secreción y del aparato de Golgi, organelas presentes en trofozoítos en proceso de enquistamiento y c) el ensamblado de la pared extracelular.

Enlaces – Construcción del Espacio Iberoamericano del Conocimiento (Espacio de Educación Superior y de Investigación en América Latina y el Caribe)

Las condiciones de desventaja creciente que presenta América latina y el Caribe frente a los países desarrollados, tienen su origen –entre otras causas- en la escasa producción de conocimientos científicos. Paradójicamente, las Universidades y las instituciones de educación superior son, por medio de la docencia, la investigación y la extensión, las fuentes más importantes de generación y producción de conocimiento, en pos de una cultura democrática, una ciudadanía global, la defensa de los derechos humanos, el respeto al medio ambiente, la tolerancia, la paz. En otras palabras, para el desarrollo sustentable. En 1999, mediante la Declaración de Bolonia, comienza un proceso de convergencia regional educativa. Estas bases se plasman en la construcción de un Espacio Europeo de Educación Superior que adquirirá vigencia plena a partir del año 2010. Esta nueva estructura se ha convertido en un referente mundial. Persigue facilitar un efectivo cambio hacia modelos académicos que fomenten la movilidad, transferencia de créditos, enseñanza centrada en el aprendizaje y competencias, asimilación de las prácticas y estrategias de aseguramiento de la calidad. Además, se desarrollan innovadoras políticas, estrategias conjuntas y desafíos como la aplicación del aprendizaje permanente. Ante esta realidad entre América latina y Europa, las Universidades latinoamericanas deberían concentrarse en la construcción de un Espacio Común de Educación Superior y de Investigación en Latinoamérica y el Caribe (que en el marco de este proyecto identificaremos con la denominación “ENLACES”), cuya construcción debería estar basada en acuerdos políticos y académicos, en estrategias operativas, y en el fomento masivo de la ciencia y sus actores. Se debería fortalecer la cooperación interuniversitaria Europa-Iberoamérica, y fomentar la reflexión y el análisis crítico de las ventajas del establecimiento de dicho Espacio, ya que se requiere discutir e investigar acerca de las fortalezas y las debilidades del Espacio Europeo de Educación Superior, para, desde él, aportar elementos al diseño y a la construcción de un posible Espacio Latinoamericano y del Caribe de Educación Superior.

Evaluación de la investigación proyectual como metodología para generar conocimientos en el área del Diseño del Paisaje Urbano (aspectos operativos y de verificación)

La investigación desarrolla una reflexión sobre la necesidad de innovación de los instrumentos y las técnicas de proyecto del espacio público como parte intrínseca del proyecto de ciudad y de la calidad del hábitat. Se plantea entonces la necesidad de una estrategia de construcción epistemológica en el abordaje del proyecto de la ciudad y su espacio público como objeto de estudio. Una de las posibles metodologías es la de la Investigación Proyectual que posee características específicas para la producción de conocimientos. Esta es una metodología propia de la disciplina generada a partir de ella misma, entendiendo a la arquitectura como objeto de ciencia. La investigación proyectual presenta una aproximación conceptual que establece cruces, paralelismos y especificidades para su análisis como resultado de una concepción teórica y práctica, como una totalidad compleja. Esta forma de investigación está destinada a crear instrumentos que servirán de base para revisar actitudes frente al proyecto arquitectónico, para intervenir con propiedad sobre nuestras ciudades. La relación concepto/ proyecto es susceptible de generar una teoría de la producción del entorno artificial. La investigación proyectual constituye uno de los instrumentos que pueden generar conocimientos útiles para la sistematización de los procesos decisionales en las instancias de intervenciones físico espaciales del campo del Diseño Urbano