Estudio de las células dopaminérgicas de la amigdala extendida: Neurobiología, filogenia y ontogenia

En la rata preadolescente varios investigadores han notado la existencia de una población de neuronas catecolaminérgicas que no han sido observadas en el animal adulto o que existen al menos en muy reducido o escaso número. Esta macroestructura en el prosencéfalo, que se extiende continuamente desde la parte media del lóbulo Temporal al prosencefalo basal, ha sido denominada "Amígdala Extendida". Ella está caracterizada por una densa inervación catecolaminérgica en el adulto en diferentes especies incluyendo presumiblemente terminales dopaminérgicas pero también noradrenérgicas y adrenérgicas. Estas últimas terminales son una característica distintiva de la amígdala extendida con respecto a los Ganglios Basales, por ejemplo, quienes reciben bien definidas y fuertes aferencias Dopaminérgicas pero pocas, si es que reciben de algún modo, aferencias noradrenérgicas y/o adrenérgicas. En el período de este proyecto se proponen líneas experimentales para examinar los sistemas de neuronas catecolaminérgicas en varias especies animales en sus períodos preadolescentes y su comparación con los adultos en detalle y con respecto a sus aferencias, eferencias y la posible coexistencia con otros probables neurotransmisores y neuropéptidos. Otro objetivo de este proyecto será establecer si estos mismos sistemas de células catecolaminérgicas preadolescentes en la amígdala extendida existen en especies más primitivas que la rata albina, como el armadillo, con una particular biología, con roedores sociales más evolucionados como el conejo y con especies homínidas más evolucionadas como primates del nuevo mundo y en especímenes de cerebro humano post-autopsia, en desarrollo y adultos. Otro objetivo es tratar de establecer si estas células persisten en el adulto aunque sin expresar las enzimas sintéticas para las catecolaminas, en preferencia por la expresión de otros neurotransmisores. Como consecuencia se tratará de determinar si desafíos farmacológicos específicos y/o experimentos de deaferentación pueden conducir nuevamente a la expresión de las enzimas catecolaminérgicas en amígdala extendida del adulto en las especies animales mencionadas y una correlación entre estos hallazgos y comparación con cerebros post-autopsia de pacientes esquizofrénicos y cuando posible con patologías relacionadas a la alteración de los sistemas catecolaminérgicos como un acercamiento a la comprensión del desarrollo y vulnerabilidad de estos sistemas y de posibles planteos terapéuticos.

Análisis del comportamiento migratorio de autoantígenos

Durante el envejecimiento se producen profundos y complejos cambios en el sistema inmune que se traducen en una mayor susceptibilidad a sufrir enfermedades infecciosas, enfermedades degenerativas y cáncer. Los estudios realizados durante el envejecimiento plantean el desafío de encontrar los cambios que afectan al sistema inmune permitiendo modular su comportamiento durante este período de la vida y a la vez avanzar en los conocimientos básicos del funcionalismo del mismo. En estudios realizados en nuestro laboratorio observamos que la inducción de una enfermedad autoinmune como es la Prostatitis Autoinmune Experimental en animales envejecidos producía una mayor respuesta inmune celular y una menor respuesta humoral. Con el objetivo de analizar si en la inducción de una menor respuesta inmune humoral tenían importancia las células involucradas en el transporte del antígeno desde la periferia hacia el ganglio linfático, en donde se desencadena la respuesta humoral, estudiamos cuantitativamente y cualitativamente el fenotipo de células accesorias involucradas en el transporte del autoantígeno. Para ello los animales autoinmunes fueron injyectados con el autoantígeno marcado con isotiocianato de fluoresceína en la planta de la pata derecha y a distintos tiempos se obtuvieron los órganos linfáticos que se analizaron por medio de microscopía de fluorescencia y por citometría de flujo. Además analizamos en animales jóvenes y envejecidos el efecto que la inmunización con distintos adyuvantes producía en las poblaciones celulares de los órganos linfáticos y el tipo de células involucradas en el transporte del antígeno desde la periferia hacia los órganos linfáticos. Además estudiamos particularmente el rol que ejercen los neutrófilos como células involucradas en el transporte de antígenos, especialmente en animales inmunizados con adyuvante de Freund's Completo lo que nos permitió establecer un nexo en la función de los mismos como células involucradas no sólo en la respuesta inmune innata sino también en el desarrollo de la respuesta inmune adaptativa.

Células dendríticas y su funcionamiento durante el envejecimiento. Efecto of aging on the function of dendritic cells.

La inmunosenescencia es definida como el estado de desregulación de la función inmune, que contribuye a la morbilidad y mortalidad debida a una mayor incidencia o reactivación de enfermedades infecciosas y de fenómenos autoinmunes y cáncer. Durante el envejecimiento hay un decaimiento de la función del sistema inmune. Aunque está bien documentada la declinación de la función de las células T en individuos envejecidos, es escasa la información disponible acerca de cómo el envejecimiento afecta a las células dendríticas (DCs) y en particular a su rol en la activación de linfocitos T CD4+ y CD8+. Nuestra hipótesis es que las células dendríticas juegan un rol importante en la desregulación de la función inmune observada durante el envejecimiento. Por ello, el Objetivo General de este proyecto es caracterizar el estado funcional de las células dendriticas en ratones envejecidos y su contribución a las alteraciones del sistema inmune durante el envejecimiento. Para ello, estudiaremos la composición y estado de activación de las DCs de los órganos linfáticos y tejidos periféricos de ratones envejecidos, y su capacidad para ser activadas in vitro e in vivo por diferentes ligandos de los receptores tipo Toll (TLR). Además, estudiaremos la capacidad in vitro, ex vivo e in vivo de las DCs de ratones envejecidas para capturar, procesar y presentar antígenos a linfocitos T CD4+ y CD8+ y finalmente la capacidad de las DCs de ratones envejecidos para montar una respuesta mediada por linfocitos T CD4+ y CD8+. Para ello, luego de transferir DCs de ratones envejecidos cargadas con antígeno a animales jóvenes vírgenes, evaluaremos la respuesta T CD4 y CD8 en los animales receptores frente a dicho antígeno. Basado en nuestra trayectoria en la inmunogerontología experimental, creemos que con este proyecto podremos obtener información que permitirá abordar el estudio del efecto del envejecimiento sobre el sistema inmune desde una nueva perspectiva, para en un futuro poder extender el mismo estudio en seres humanos y así desarrollar modelos más eficientes de inmunoterapia en individuos envejecidos.

Comportamiento de biomarcadores inflamatorios asociados al estrés oxidativo en patologías con componentes vasculares: modelos experimentales

a hiperfibrinogenemia sería un marcador precoz de aterogénesis activando la vía fisiopatológica del oxido nítrico (NO) y L- citrulina en la pared vascular, dicho evento sería un fenómeno temprano y de gran relevancia durante la disfunción endotelial, reflejo del estrés oxidativo (EO) y disminución de las defensas antioxidantes (SOD), repercutiendo sobre la histomorfología vascular y la morfofuncionalidad mitocondrial blanco final de la lesión isquemia aterogénica. El presente proyecto propone estudiar el Síndrome Metabólico y la ateroesclerosis subclínica de acuerdo a parámetros clínicos y bioquímicos en un modelo experimental . El estudio del modelo experimental permitirá explicar los probables mecanismos fisiopatológicos involucrados. Además, se plantea analizar la relación entre los biomarcadores inflamatorios y el estrés oxidativo con el síndrome metabólico asociado a insulinoresistencia para determinar su participación en la aterogénesis. Por otra parte, por el papel preponderante de la inflamación en la generación de la disfunción endotelial y la relación existente entre marcadores inflamatorios y reactantes de fase aguda, como el fibrinógeno, con la aterosclerosis y otras vasculopatías nos proponemos comparar en ratas, un modelo de inflamación vascular en el que se producen lesiones aterogénicas, con un modelo de cefalea por activación trigeminal estudiando el comportamiento del fibrinógeno plasmático (biomarcador de inflamación), ON y L-Citrulina (marcadores de estrés oxidativo), la repuesta antioxidante natural (superóxido dismutasa (SOD)), lesiones aterogénicas y los posibles cambios histopatológicos tanto trigeminales como en vasos de lla neocorteza cerebral y morfofuncionales mitocondriales en ganglios trigéminos

Infección de macrófagos con el Virus Encefalitis Saint Louis: efecto sobre el fenotipo celular y la apoptosis.

El virus Encefalitis Saint Louis (VESL) (género Flavivirus) experimenta una re-emergencia en la región central del país, con la ocurrencia de un brote en Córdoba y el aislamiento de cepas de distintos genotipos. Está demostrado que los Flavivirus neurotrópicos, como VESL, replican en macrófagos y células dendríticas, tanto en el tejido local como en nódulos linfáticos satélites, para luego llegar a torrente sanguíneo y ser transportados a sistema nervioso central. Es así que el nivel de viremia inicial es regulado por la depuración del virus que realizan los macrófagos. Estas células reconocen a los virus por medio de receptores de reconocimiento de patrones moleculares asociados a patógenos, que incluyen a los receptores Toll-like (TLR). La relación entre los TLR y los virus, se fundamenta en tres aspectos: 1) los TLR al ser estimulados por moléculas derivadas de virus activan vías de señalización que inducen la producción de citoquinas pro-inflamatorias, como TNF- , IL-1, 6, 8 y 18, INF-  y , que median la respuesta inmune antiviral; 2) las señales que dependen de los TLR median efectos inmunopatogénicos, como la apoptosis y la patogénesis del virus; 3) algunas estrategias terapéuticas o profilácticas antivirales se basan en la estimulación de los TLR mediante los respectivos agonistas. Como parte de la respuesta del macrófago a la infección viral, hay proliferación, diferenciación y muerte celular. A la hora de morir, estas células pueden seguir el camino que lleva a la necrosis o el de la apoptosis. Durante la activación de la respuesta inmune frente a antígenos extraños, la apoptosis es requerida para eliminar las células efectoras, una vez que han ejecutado su función y así evitar el desarrollo de procesos deletéreos para el huésped. Estudios realizados con distintos Flavivirus documentan el incremento de apoptosis de macrófagos durante la progresión de la infección y también su relación con la severidad de la patología. De acuerdo a los antecedentes expuestos, se formulan las siguientes hipótesis de estudio: 1-El fenotipo de activación del macrófago infectado con VESL está relacionado con el genotipo viral. 2-La clase de inmunomoduladores liberados y el grado de apoptosis de los macrófagos infectados con el VESL dependen del receptor de reconocimiento utilizado por el virus.El objetivo principal es caracterizar la respuesta inmune inducida en macrófagos infectados in vitro con diferentes genotipos de VESL. Para ello se plantean los siguientes objetivos específicos: 1-Determinar la capacidad de replicación de VESL en macrófagos.2-Evaluar la expresión de molécula de superficie, receptores y la producción de inmunomoduladores en macrófagos infectados con VESL.3-Analizar el impacto de la infección con VESL sobre la apoptosis de macrófagos.4-Correlacionar la expresión de antígenos de superficie, receptores, producción de inmunomoduladores, apoptosis y carga viral con el genotipo viral que infecta al macrófago.Se utilizará una línea línea celular mieloide U937 y cepas del VESL genotipo III, V y VII. Se estudiará la infección de las mismas y determinará la expresión de: CD14, CD16, CD54/ICAM-1, HLA-DR, Fas, R-TNF, CD86, IL4R, TLR2, TLR3, TLR4 y TLR7 por Citometría de Flujo. En el sobrenadante de los cultivos infectados se cuantificarán las concentraciones de IFN-, IFN-, TNF-, IL-1, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, IL-18 y TGF- por técnica de ELISA.Se determinará la apoptosis en los macrófagos infectados mediante marcación con Anexina V-Ficoeritrina y análisis de fragmentación del ADN.La emergencia de esta virosis en nuestro medio amerita abordar distintos aspectos de la respuesta inmune en esta infección. El conocimiento de las características de la activación del macrófago cuando se infecta con VESL, los inmunomoduladores liberados y el impacto de la infección sobre la apoptosis de ésta célula, aportaría posibles blancos para el diseño futuro de estrategias terapéuticas o profilácticas contra esta infección.