Efecto de las Fenotiazinas sobre la vitalidad del Trypanosoma cruzi

La Enfermedad de Chagas, causada por el Tripanosoma cruzi es una parasitosis ampliamente difundida en los países latinoamericanos, constituyendo una patología con un intrincado problema bioecológico y político social. Dado que existen sólo dos drogas tripanocidas aprobadas por la Organización Mundial de la Salud (OMS) efectivas durante la fase aguda de la enfermedad (Nifrutimox, Benznidasol) y con un alto nivel de toxicidad, es que resulta de imperiosa necesidad la búsqueda de nuevos agentes terapéuticos que presenten menores riesgos y mayores beneficios para el paciente, así como para la quimioprofilaxis de la sangre a transfundir en zonas alejadas de centros de salud de complejidad. Hemos demostrado que algunas fenotiazinas, derivados tricíclicos y usados en la clínica psiquiátrica resultan letales sobre tripomastigotes y epimastigotes de T. cruzi, cepa Tulahuen, produciendo disrupción de membrana celular con liberación del contenido citoplasmático o disrupción de la mitocondria del parásito con la consiguiente alteración en la producción de ATP y la posterior muerte del mismo. Los ensayos "in vivo" han revelado ausencia o disminución de la parasitemia con importante sobrevida de los ratones infectados. El presente plan de trabajo tiene como objetivos: Continuar con los estudios de los efectos de derivados fenotiazínicos (Tioridazina) e iniciar el de otros compuestos (Propanolol), sobre la vitalidad del T. cruzi en diseños "in vitro" e "in vivo". El conocimiento de los mecanismos de acción de los compuestos señalados sobre la biología y composición química del parásito, así como sobre el huésped facilitará el hallazgo de potenciales agentes terapéuticos para la Enfermedad de Chagas experimental.

La plasticidad sináptica en hipocampo como posible sustrato neurobiológico del desarrollo de tolerancia rápida a benzodiazepinas

La administración crónica de bezodiazepinas induce tolerancia a sus efectos sedativos, como así también los que se observan sobre las alteraciones motoras y a su efecto como relajante muscular. Es de destacar que el desarrollo de tolerancia a las distintas acciones mencionadas, se desarrolla de manera rápida. Recientemente distintos autores han descripto que la administración previa de antagonistas de los receptores al glutámico de tipo N-metil-D-aspartato (NMDA) es capaz de revertir el desarrollo de tolerancia al efecto hipolocomotor de diazepam (DZ). Resultados recientes de este laboratorio han demostrado que durante el desarrollo de tolerancia al efecto hipolocomotor de DZ se produce un incremento de la plasticidad sináptica en el hipocampo de estos animales. Ha sido sugerido que un fenómeno asociativo o de aprendizaje, subyace al desarrollo de tolerancia a benzodiazepina como así también al desarrollo de tolerancia a otras drogas psicoactivas. Los receptores de glutamato, involucrados en la prevención del desarrollo a la tolerancia a DZ, como así también a otras drogas psicoactivas, es un tipo de receptores al glutámico, llamado NMDA. Estos receptores han sido relacionados con la plasticidad neural y conductual. Más aún, se ha propuesto que proponen que la tolerancia y la dependencia a opiáceos depende de la activación de receptores NMDA. Objetivos del proyecto: * Demostrar que en el desarrollo rápido de tolerancia al efecto hipolocomotor de DZ participan elementos que demuestran la existencia de un proceso de aprendizaje. * Determinar si el incremento de la plasticidad sináptica observada en el hipocampo de animales en los cuales se desarrolló tolerancia al efecto hipolocomotor de DZ, puede ser el sustrato neurobiológico del proceso de aprendizaje postulado.

Vectores del Trypanosoma cruzi: Aspectos bioquímicos en cuerpos grasos y hemolinfa inducidos por el estado nutricional

El presente proyecto propone analizar las modificaciones que produce el ayuno sobre los depósitos de lípidos en cuerpo graso de dos vectores del Trypanosoma cruzi: Depetalogaster maximus y Panstrongylus megistus, ambos con hábitat diferentes, el primero silvestre y el segundo tanto domiciliario como peri domiciliario. Estos resultados permitirán un mejor conocimiento de la fisiología de estos insectos y la importancia de las reservas lipídicas como un elemento nutricional de relevancia en la concreción del vuelo. Sin dudas contribuirá al campo de la Epidemiología Médica, en cuanto será posible el diseño de programas de lucha más racionales, ya que si bien es considerada la dispersión en vuelo como un hecho importante, sus fundamentos son el producto de observaciones empíricas de vuelo en laboratorio o en campo sin una adecuada fundamentación fisiología y bioquímica. Objetivo general: Realizar estudios en el cuerpo graso de dos especies de vectores de la Enfermedad de Chagas, pertenecientes a ecotopos diferentes: Panstrongylus megistus (peri domiciliario) y Depetalogaster maximus (silvestre) tendientes a conocer las modificaciones inducidas por el ayuno en la composición lipídica de reserva en el órgano. Se analizarán a distintos tiempos post alimentación triacilgliceroles, diacilgliceroles y la composición en ácidos grasos de ambas fracciones. También será analizada la transformación en hemolinfa de la lipoforina HDLp en partículas de menor densidad, LDLp en la especie P. megistus , ayunados y sometidos a vuelo en laboratorio.

Estudios de quimioprevención en: 1) Modelo NMU de carcinogénesis de páncreas de rata. 2) Osteosarcoma inducido por NMU

El cáncer es una enfermedad común de causa de muerte en el mundo entero. Si bien el éxito en el tratamiento de casi todas las formas de esta enfermedad depende de su diagnóstico temprano seguido de resección quirúrgica, los enfoques en investigación sobre compuestos inhibitorios de la carcinogénesis podrían ser aplicados a implementar estrategias de quimioprevención poblacionales. Se sabe que el carcinoma de páncreas exocrino ocupa el cuarto lugar como causa de muerte en el hombre en los Estados Unidos. Se presupone que su incidencia es similar en nuestro país. La causa del cáncer de páncreas es desconocido en la mayoría de los casos. Los estudios epidemiológicos si bien no dan datos certeros tienden a señalar que componentes de la dieta son factores de riesgo en la génesis del cáncer de páncreas (Rogers y Longnecker, 1988). Se conoce que el cáncer de páncreas es clínicamente silencioso y sólo manifiesta síntomas tardíamente, cuando ya se ha producido la invasión y metástasis (Pour, 1991). De ahí que haya interés por desarrollar modelos multifactoriales que puedan aportar datos para comprender las causas y el mecanismo de desarrollo del cáncer en el hombre. Trabajos realizados en el laboratorio del Programa Centro de Biología Celular y Desarrollo (CEBYD-CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Córdoba, Director Dr. Benito Monis, han permitido establecer que la nitrosometilurea (NMU) induce la proliferación de poblaciones celulares exocrinas del páncreas de rata con la formación de estructuras nodulares atípicas, múltiples, de crecimiento expansivo que aumenta en número y tamaño con la edad, a los que identificaron con la sigla FACH (Focal Acinar Cell Hyperplasia). Este proceso hiperplásico es primariamente del epitelio acinar, aunque se han observado con notable menor frecuencia la aparición de estructuras ductulares neoformadas y aislados focos microscópicos de células con apariencia de hepatocitos (transdiferenciación o metaplasia hepatocítica). Los nódulos son con mayor frecuencia acidófilos aunque pueden observarse focos basófilos. Estos últimos son de dimensión microscópica. Excepcionalmente se han encontrado lesiones cancerosas en páncreas en el numeroso grupo de ratas inyectadas con NMU y estudiadas luego de la muerte natural en el laboratorio, por lo cual se infiere que las lesiones proliferativas que el NMU induce en páncreas de rata no posee tendencia a la transformación maligna. Este es el concepto central en las investigaciones sobre carcinogénesis pancreática en curso en el laboratorio CEBYD y sobre el cual proponemos el presente plan de trabajo. Además, hemos aislado células de un osteosarcoma inducido en la rata por la NMU (en curso) que han sido mantenidas tanto "in vivo" como "in vitro" para su caracterización y para el estudio de agentes inhibitorios de la carcinogénesis. El propósito del presente plan de trabajo es probar posibles agentes quimioterapéuticos en ambos modelos experimentales desarrollados en nuestro laboratorio.

Estudios sobre aspectos bioquímicos, moleculares y funcionales de proteínas del citoesqueleto

Los microtúbulos son elementos del citoesqueleto celular y están constituidos por tubulina, la proteína cuantitativamente más importante y proteínas asociadas a microtúbulos (MAPs) conocidas como HMW y tau. En la célula los microtúbulos participan en numerosas funciones. En el caso de la enfermedad de Alzheimer, la red de microtúbulos se encuentra disminuida y se observa un acúmulo de manojos de filamentos de tau hiperfosforilada. En este proyecto se estudiará de qué manera el grado de fosforilación de tau influye sobre la formación de microtúbulos y sobre la interacción con tubulina, tau normal, MAP 1 Y MAP 2. Se espera tener un mayor conocimiento acerca de las causas por las cuales, en la enfermedad de Alzheimer, hay una alteración en la formación de microtúbulos y un acúmulo de filamentos helicoidales de tau hiperfosforilada. Otros aspectos de nuestros estudios están dirigidos a conocer la función post-traducción de detirosinación-tirosinación de la tubulina. En esta reacción participan dos enzimas: una carboxipeptidasa que remueve la tirosina del terminal COOH de la tubulina alfa y una ligasa que es capaz de reincorporar la tirosina removida. En este proyecto está programado obtener el cDNA de la ligasa de rata y analizar la secuencia y la expresión de la enzima, "in vivo", en diferentes tejidos. El rol funcional de la ligasa será analizado en líneas celulares y en cultivos primarios de células neuronales y no neuronales. Por último, otro aspecto en estudio está relacionado al reciente hallazgo en nuestro laboratorio, de que la tubulina hidrofóbica de membrana no es, como se venía sosteniendo desde hacía varios años, una proteína integral de membrana sino una proteína periférica. De acuerdo a nuestros resultados esta proteína contiene una alta proporción de la isoespecie acetilada. Aparentemente nuestros resultados indican que la proteína hidrofóbica proviene de microtúbulos que interaccionan con membranas. Nuestro objetivo es establecer si el carácter hidrofóbico constituye una propiedad intrínseca de la tubulina (que parece poco probable) o a la interacción con un componente de membrana. Los objetivos generales correspondientes al presente proyecto comprenden: a) Estudios acerca del rol que cumplen las MAPs en el mecanismo de la degeneración neurofibrilar en la Enfermedad de Alzheimer. b) Estudios moleculares acerca de la reacción de tirosinación/detirosinación de la tubulina: Rol funcional de la tubulina tirosina ligasa. c) Estudios acerca de las propiedades de la tubulina de membrana.

Antígenos y epitopes del Trypanosoma cruzi asociados con la evolución de la infección con este protozoario

Este proyecto se propone realizar un estudio de antígenos y epitopes del Trypanosoma cruzi comprometidos en la evolución de la infección con este protozoario. Se aprovechará la información obtenida anteriormente sobre protección y/o patogénesis inducida en ratón con antígenos acídicos liberados por las formas infectivas del parásito (tripomastigotes) designados exoantígenos (Eas) u obtenidos del citosol de epimastigotes, designados FIII y FIV. A los fines de avanzar en la identificación de epitopes comprometidos en los fenómenos estudiados, se realizarán en paralelo estudios con los antígenos mencionados y antígenos químicamente definidos que demostraron reactividad cruzada con ellos, como cruzipaína y péptidos sintéticos. El esquema experimental comprende, Tema 1: El estudio de la presencia de células mononucleares capaces de ser estimuladas por los distintos antígenos mencionados en pacientes con enfermedad de Chagas pertenecientes a diferentes grupos clínicos. Tema 2: El análisis, en ratones inmunizados, de la capacidad de los antígenos seleccionados para inducir respuestas inmunes humorales y celulares con efectos protectores o patogénicos. Se estudiará la especificidad de los anticuerpos y células inducidas por la inmunización. Se caracterizarán las poblaciones celulares según sus marcadores de membranas y las citoquinas liberadas en cultivo. Estudios histológicos e inmunocitoquímicos permitirán evaluar el daño tisular y las células comprometidas. Tema 3: Investigar la presencia de Cruzipaína entre los exoantígenos liberados por el parásito. La información obtenida, además de brindar conocimientos básicos en el tema y contribuir a la formación de recursos humanos, informará sobre el rol de los antígenos ensayados en la inmunomodulación hacia una respuesta protectora o patogénica.

Estudio citogenético en rumiantes de importancia económica mediante el cultivo de linfocitos

La citogenética dispone de métodos que permiten evaluar, directa o indirectamente, anomalías cromosómicas causantes de importantes mejoras o pérdidas ganaderas en varios países que las han estudiado. Por ello, diferentes países de zootecnia avanzada dan importancia creciente a los estudios citogenéticos, planteándose en algunos la necesidad o exigencia de realizar estudios del cariotipo en reproductores que se usan en centros de inseminación artificial, como de sus ascendientes o descendientes en test de progenie o bancos de embriones. Existen numerosas anomalías cromosómicas causantes de trastornos del desarrollo, neoplasias e infertilidad en el bovino, ovino, caprino, porcino, equino y otros animales domésticos. Las pérdidas estudiadas son cuantiosas y algunas de estas anomalías se refieren a menor tasa de fertilidad y cantidad de terneros. Debido a que la evaluación citogenética involucra etapas que consumen mucho tiempo, se desarrollan procedimientos semiautomáticos que reducen los tiempos significativamente, sin afectar la seguridad y consistencia. Por tal motivo, debido a que se dispone de un analizador digital de imágenes con el software base y software para el análisis del cariotipo, se capacitarán recursos humanos, que permitan luego agilizar la obtención de resultados. En Argentina, los estudios citogenéticos en el bovino son recientes, por lo que es necesario continuarlos y extenderlos a otros animales de importancia económica, afectiva o en vías de extinción, con el objeto de protegerlos de alteraciones hereditarias que resulten negativas. En este sentido, se han dispuesto algunas acciones que propenden a reglamentar la necesidad del cariotipado en reproductores dadores de semen y los que se emplean en la transferencia de embriones. No conocemos de estudios citogenéticos a nivel nacional en camélidos andinos, ovinos, caprinos, equinos, caninos y/o aves (...) 1. Objetivos Generales: - Desarrollar recursos humanos y técnicos para realizar estudios cariotípicos (cultivo y técnicas de bandeo) en animales de importancia económica. - Capacitación en análisis digital de imágenes para realizar el análisis cromosómico. - Realizar estudios cariotípicos en reproductores con problemas de fertilidad. - Realizar estudios cariotípicos en bovinos con diagnóstico serológico de leucosis. - Realizar estudios de prevalencia de anomalías cromosómicas en toros usados en inseminación artificial. - Ofrecer servicios de registros cariotípicos para reproductores empleados en inseminación artificial, transplante de embriones, animales con tumores o trastornos del desarrollo.

Dinámica estructural de membrana plasmática de epitelio urinario con distinta composición en ácidos grasos

Hoy se conoce que los lípidos de la dieta son factores ambientales importantes en el desarrollo del cáncer. En efecto, tanto el cáncer de mama como el de colon han sido relacionados con alto consumo de grasas saturadas. Por otra parte, hay evidencias clínicas y experimentales que señalan que la deficiencia en ácidos grasos esenciales (DAGE) está asociada a lesiones tumorigénicas, tales como elevada proliferación celular y anormal diferenciación especialmente en epitelios queratinizantes y urinario. (...) La patobiología del cáncer de vejiga, de alta incidencia en nuestro medio, es un enigma. Varios fenómenos de membrana relacionados al cáncer (interacción intercelular, transducción transmembrana, metástasis) son sensibles a cambios en la rigidez de membrana. Este proyecto contempla el estudio de parámetros dinámicos de lípidos de membrana plasmática de epitelio de vejiga con variada composición de ácidos grasos. Se determinará: a) La depolarización de la fluorescencia de sondas fluorescentes que predominantemente reflejan el orden estructural de los lípidos de membrana. b) La anisotropia de la fluorescencia de fluoroforos que por su ubicación dentro de la bicapa lipídica reflejan gradientes de fluidez a través de la membrana. Los datos permitirán caracterizar las condiciones dietarias en ácidos grasos que determinan propiedades de membrana que pueden influenciar la promoción y/o desarrollo del cáncer de vejiga.

Consecuencias del metabolismo de colina en Pseudomonas aeruginosa : Respuestas adaptativas en microorganismos

Objetivos Generales: Mediante el abordaje experimental desde el punto de vista fisiológico, bioquímico y molecular se pretende conocer la respuesta adaptativa de P. aeruginosa frente a diferentes estímulos ambientales tales como osmolaridad, pH y distintos tipos de ayuno nutricional. Objetivos Específicos: Aspectos Bioquímicos a) Se continuarán los estudios de las propiedades cinéticas y fisicoquímicas de la fosforilcolina fosfatasa de P. aeruginosa. b) Se caracterizarán los sistemas de transporte en P. aeruginosa para: compuestos de amonio cuaternario (colina, betaína, carnitina, N-trimetillisina); aminoácidos básicos (lisina, arginina) y ácidos (glutámico); poliaminas y Pi. Se tratará de establecer la presencia o ausencia de proteínas unidoras periplásmicas para estos compuestos. c) Se tratará de establecer la relación entre el metabolismo de colina y otros compuestos de amonio cuaternario con el metabolismo del ácido glutámico y trealosa en P. aeruginosa crecidas en medios iso e hiperosmolares obtenidos con soluciones salinas y solutos no ionizables. d) Se tratará de establecer en P. aeruginosa el recambio o destino metabólico del Pi y colina que se produce cuando la bacteria se enfrenta a diferentes situaciones nutricionales y otros tipos de estímulos tales como pHs extremos y distinta osmolaridad, tanto a nivel de proteínas periplásmicas, citosólicas, de membranas interna y citosólica, fosfolípidos, glucofosfolípidos, glucolípidos y lipopolisacáridos (LPS) y compuestos fosforilados de bajo peso molecular, ej. acetilfosfato, alarmonas, etc. Aspectos Genéticos y Moleculares a) Se obtendrán mutantes de P. aeruginosa con fenotipos característicos relacionados con los puntos anteriores. (...) b) Se construirá la librería genómica de P. aeruginosa en cósmido, plásmido y cDNA. Posteriormente se pretende la identificación, clonado y secuenciación de los genes relacionados con: 1) La síntesis de la fosfatasa ácida, colinesterasa y PLC. 2) El transporte de compuestos de amonio cuaternario, teniendo en cuanta que, al menos para colina, existen dos componententes, uno de alta y otro de baja afinidad. 3) La síntesis de las enzimas responsables de la oxidación de colina hasta betaína, vía la formación de aldehído de betaína. (...) 4) La síntesis de las enzimas responsables de la degradación de betaína hasta glicina. (...) 5) La síntesis de las enzimas responsables del metabolismo de carnitina en condiciones de alta y baja osmolaridad. (...) 6) La adaptabilidad de la bacteria al pH en condiciones de baja osmolaridad. (...)

Aspectos moleculares del metabolismo de colina en Pseudomona aeruginosa

Con la realización de este proyecto se pretende contribuir al conocimiento del metabolismo de colina y de otros compuestos de amonio cuaternario en Pseudomonas aeruginosa . Se enfocará el estudio mediante el abordaje microbiológico y molecular. Se buscarán, mediante mutagénesis química y transposicional, cepas bacterianas alteradas en el metabolismo de colina. Se tendrán en cuenta las que presenten fenotipos negativos en su capacidad de producir fosfatasa ácida, de transportar colina y de osmoprotegerse con betaína. Se caracterizarán las mutantes obtenidas anteriormente a este proyecto (cepa Pa10 y Pa5, afectadas en actividad betaína homocisteína metiltransferasa y colinesterasa, respectivamente) y las próximas por obtener en el laboratorio. Se procederá al análisis molecular mediante el rescate del gen interrumpido por Tn5-751 o Tn5-phoA. Se construirán sondas específicas para tal fin. Se realizarán estudios de complementación en E. coli DH5, utilizando vectores adecuados, mediante técnicas ampliamentes citadas en la bibliografía. Nuestra principal intención es demostrar si existe una relación entre los operones involucrados en la degradación de colina (genes chu), la síntesis de ChE, Ac.Pasa y PLC con los regulones involucrados en la disponibilidad de fosfato (Pho) y de nitrógeno (Ntr).