Actividades Experimentales para el Área de Ciencias Naturales

El aula es el espacio adecuado que puede facilitarle al estudiante como establecer la relación entre observación y teoría, y suministrarle la oportunidad para conocer como los científicos tratan las teorías alternativas y/o métodos para elegir la más apropiada y de esta manera llegar a conclusiones. Distintos autores (Novak, 1990; García y otros, 1999; Salinas y Otros, 1992; Salinas, 1996a, Gil Pérez y Valdez Castro, 1996; Capuano y otros, 2001, Martín y otros, 2011) proponen en sus escritos que una actividad importante a desarrollar, con fines a propiciar el cambio conceptual en los alumnos, es el desarrollo de trabajos de experimentos, pues en ese ámbito es donde el alumno, al enfrentar una situación problemática hábilmente presentada, puede entrar en un conflicto conceptual ó cognitivo, al ver que surgen discrepancias entre sus conceptos incorporados y las evidencias que provee el trabajo experimental, pudiendo esto favorecer la modificación de sus ideas previas y abandonar los esquemas mentales no científicos, si correspondiera. Si analizamos la historia de las Ciencias naturales, desde tiempos remotos hasta nuestros días, podremos identificar numerosas e importantes experiencias llevadas a cabo por científicos, que podríamos definir como “experiencias cruciales” (EC), puesto que las conclusiones a las que llegaron, marcaron un hito referencial en la evolución del conocimiento científico, dando lugar al descubrimiento de nuevas leyes, y en algunos casos, dejando de lado otras. Se sabe que los experimentos constituyen actividades muy útiles en el proceso de enseñanza y aprendizaje de la Física (Salinas y Colombo, 1992; Capuano y otros, 2001), pero esto se hace efectivo siempre y cuando se logre que el alumno reflexione críticamente acerca del trabajo experimental, no lo desarrolle mecánicamente al estilo de una receta, y que la experiencia diseñada logre despertar su interés (Salinas, 1996b). Las prácticas de laboratorio como actividades de mera ilustración son cuestionables (Gil Pérez y Valdez Castro, 1996). El alumno debe ser el principal actor en este ámbito y sentirse partícipe de la formación de su propio conocimiento. Si las prácticas experimentales se piensan y desarrollan, estructuradas de manera tal que resulten significativas para los alumnos, se podría revertir la actitud desinteresada hacia la actividad experimental que ellos presentan y generar las condiciones para favorecer el cambio conceptual en su estructura cognitiva. Si logramos que los alumnos comprendan que las dificultades que ellos experimentan al intentar abordar un nueva situación problemática, son similares a las que tuvieron que enfrentar los científicos en su intento de entender y poder explicar los fenómenos del mundo natural y que éstos, en muchos casos, los resolvieron mediante la práctica experimental, daremos un paso muy importante motivándolos a entender el complejo mundo que los rodea. A partir de estos supuestos resulta por lo menos interesante disponer de un Cuaderno de Experimentos que permita introducir actividades experimentales dentro de las prácticas educativas como una herramienta de útil para la enseñanza de las Ciencias Naturales Bibliografia Capuano, V.; Follari, B.; Dima, G.; De La Fuente, A.; Gutierrez, E. y Perrotta, M., Los experimentos cruciales en la enseñanza de la Física y el espejo de Lloyd. Memorias del Encuentro Nacional de Profesores de Física. Córdoba. pp.119-127, 2001. García, P., Insausti, M. y Merino, M., Propuesta de un modelo de trabajos prácticos de física en el nivel universitario. Enseñanza de las Ciencias, 17 (3), 533-542, 1999. Gil Pérez, D. y Valdéz Castro, P., La orientación de las prácticas de laboratorio como investigación: un ejemplo ilustrativo. Enseñanza de las Ciencias, 14 (2), 155-163, 1996. Martín, J; Cantero, P; Rodriguez, C; Galeasso, A; Rossi, F, Babenco, M. Diseño y construccion de un datalogger para instrumentar la toma de datos en el laboratorio de física. Memorias de la XVII Reuni

Identificación de aspectos inmunológicos en la infección placentaria por Trypanosoma cruzi en modelos in vitro e in vivo.

El Trypanosoma cruzi, agente causal del Chagas, atraviesa la placenta, pudiendo infectar el feto y causando la enfermedad de Chagas congénita. Hay evidencias de que la competencia inmunológica de la placenta juega un rol en la transmisión congénita. El proceso de infección placentario puede verse modificado por el juego entre factores deletéreos para T. cruzi, como el óxido nítrico (NO), estrés nitrosativo-oxidativo (EO) y la cantidad de parásitos y capacidad de la célula parasitaria de resistir, invadir y proliferar dentro del tejido placentario. El factor inhibitorio de la migración de macrófagos (MIF) es una citoquina proinflamatoria que juega un importante rol inmuno-regulatorio que estimula la producción de NO. Por ello postulamos como hipótesis que T. cruzi incrementa la producción de MIF en placenta, con aumento de citoquinas proinflamatorias, óxido nítrico e incremento del estrés nitrosativo, participando en la infección de la placenta y el mecanismo de transmisión congénita de la enfermedad. Los objetivos específicos son: a)Analizar el sistema MIF - ICAM1 - NO en la infección de explantos de vellosidades placentarias por formas trypomastigotes del T. cruzi en diseños experimentales in vitro. b)Verificar estado de estrés oxidativo-nitrosativo y alteraciones de la barrera placentaria inducido por óxido nítrico en explantos placentarios en presencia de T. cruzi in vitro. c)Analizar la expresión de MIF e ICAM-1 en placentas en un modelo de Chagas congénito en ratones infectados con T. cruzi de la cepa Tulahuen con dieta normoproteica y normocalorica. d)Verificar nivel de transmisión congénita en las crías de ratones infectados por T. cruzi según expresión de MIF e ICAM1 con dietas normales para estos animales. Los diseños experimentales serán in Vitro mediante empleo de explantos de placentas en cultivo en interacción con formas infectivas de T. cruzi y diseños en ratones en un modelo de transmisión congénita. Las técnicas a emplear serán cultivos de tejidos, técnicas inmunohistoquímicas, western blot, PCR y qPCR, RT-qPCR, mediciones analíticas en medios de cultivos y plasma y suero de ratones. Esperamos encontrar una respuesta inflamatoria exacerbada, como ya ha sido descripta en embarazadas que produjeron transmisión congénita de la enfermedad de Chagas a sus hijos, el incremento de citoquinas pro-inflamatorias y del estrés nitrosativo como el observado in vitro inducido por T. cruzi, (resultados preliminares) que podrían dañar la barrera placentaria y favorecer la transmisión congénita de la enfermedad de Chagas mediada por MIF. Como MIF se puede detectar en circulación sanguínea de la embarazada que en parte es aportado por la placenta (Cardalopolis y col., 2012), podría emplearse como un indicador de la probabilidad de transmisión congénita de la enfermedad.

Dispersión y genes relacionados con la resistencia a insecticidas en Triatoma infestans: su vinculación con el control del vector de la enfermedad de Chagas

Entre las especies transmisoras de la enfermedad de Chagas de mayor importancia a nivel sanitario se destaca Triatoma infestans, considerada el principal vector en América del Sur (entre las latitudes 10° y 46° S). Los programas de control de la transmisión de la enfermedad promueven la eliminación de las poblaciones del vector T. infestans mediante la fumigación con insecticidas en las regiones endémicas. Sin embargo, esta estrategia, presenta dificultades debido en parte a la extensión y variabilidad de las áreas endémicas y por otro lado, al tiempo requerido para prevenir la recuperación de las poblaciones tratadas con insecticidas. La efectividad a largo plazo de las campañas de control es en gran medida dependiente del conocimiento de la estructura de las poblaciones del vector. El análisis de la estructura genética con un enfoque filogeográfico de poblaciones del vector en regiones endémicas de Argentina, mediante secuencias de genes mitocondriales y nucleares descriptas por primera vez para ese fin, permitirá aportar nuevas bases para la comprensión de la dinámica y evolución de las poblaciones del insecto vector y resolver interrogantes sobre procesos como por ejemplo los de dispersión y recolonización de la especie transmisora que afectan en forma directa a la eficiencia de los intentos de control. Los patrones de dispersión de esta especie estarían estrechamente vinculados con la transmisión de la enfermedad de Chagas. Por lo tanto, esta información podría ser de utilidad para la optimización del diseño de las intervenciones de control a implementar en el área endémica que conducirían a una disminución del impacto que esta enfermedad provoca en la población. Por otra parte, se han observado fallas en el control del vector debido a la existencia de resistencia a los insecticidas piretroides. Entre los mecanismos que confieren resistencia a insecticidas se han descripto los que implican cambios en canales de sodio, conocido como resistencia “knockdown” (Kdr), y aquellos que provocan un aumento de la actividad de enzimas responsables de su metabolismo. Con respecto al último mecanismo, las evidencias sugieren que las enzimas mono-oxigenasas citocromo P450 tienen comunmente un rol primario en la resistencia a insecticidas piretroides. Incrementos en la expresión a nivel de la transcripción de genes de citocromos P450 (CYP450) son frecuentemente considerados responsables de aumentar el metabolismo de insecticidas y parece ser un fenómeno común en la evolución del desarrollo de resistencia en insectos. El estudio de la posible relación de genes CYP450, que proponemos caracterizar en T. infestans, con la resistencia a insecticidas podría aportar nuevas bases para el desarrollo del manejo de esa resistencia. Sin embargo, mientras que existen múltiples genes CYP450 en el genoma de insectos, sólo un gen NADPH citocromo P450 reductasa (CPR) existe en el genoma de cada insecto. Por este motivo, se propone también caracterizar en el vector este gen que codifica para una enzima que actúa en la transferencia de electrones desde la forma reducida de NADPH a los citocromos P450, así como investigar el efecto de su silenciamiento en poblaciones de T. infestans resistentes a insecticidas piretroides. Además, con el propósito de analizar si la existencia de resistencia a insecticidas piretroides puede ser el resultado de la acción de los citocromo P450 y/o de otros factores, se investigará en las poblaciones resistentes la posible existencia de una mutación de un gen de canal de sodio relacionada con resistencia a insecticidas (Kdr) que ha sido descripta para T. infestans. Este estudio proveería información de utilidad para el desarrollo de estrategias alternativas de control que serían de suma importancia en regiones en las que las poblaciones de este vector presentan resistencia a los insecticidas y, por lo tanto, tendría claramente implicancias importantes para el manejo de la resistencia en este vector.

BASES NEUROBIOLOGICAS DE LA FORMACION DE MEMORIAS TRAUMATICAS EN MODELOS ANIMALES: APROXIMACIÓN FARMACOLOGICA PARA SU REVERSION

La hipótesis de la reconsolidación propone que una memoria consolidada entra nuevamente en un estado lábil seguido por un nuevo proceso de estabilización dependiente de síntesis de proteínas, definido como reconsolidación. Durante el proceso de desestabilización, la traza puede actualizarse incorporando nueva información ajustándose a nuevas exigencias ambientales. Esta visión le otorga a la memoria una propiedad flexible y dinámica, contrariamente a lo sugerido por la clásica teoría de la consolidación que definía el trazo de memoria como algo inflexible e inmutable. La reconsolidación de la memoria consta de dos fases: un proceso de labilización o desestabilización, seguido de una fase de re-estabilización. Evidencias recientes de nuestro laboratorio sugieren que la ocurrencia de un estado emocional negativo, como el generado por un evento traumático (estrés) reduce la vulnerabilidad de la traza durante la evocación, es decir la memoria bajo estas condiciones se vuelve resistente a la interferencia y disminuye las probabilidades de la ocurrencia de la reconsolidación. La abstinencia al etanol genera un estado emocional negativo de características similares al generado por estrés en el complejo basolateral de la Amígdala (BLA). El presente proyecto está dirigido a estudiar los mecanismos neurobiológicos implicados en la memoria resistente, en dos áreas cerebrales críticamente involucradas en la memoria de miedo contextual: BLA y el hipocampo dorsal (HD). Se verificará la reactividad a los agentes interferentes (Midazolam y Propranolol) sobre la reconsolidación tanto en animales estresados como en abstinentes. Además, estudiaremos la expresión de las subunidades de receptores NMDA y GABA-A en las áreas mencionadas. Además nos proponemos re-establecer la capacidad dinámica de la traza con herramientas farmacológicas como la infusión local de un agonista parcial de receptores NMDA. Bajo este esquema hipotético, este tratamiento permitirá re-establecer las propiedades biológicas que definen el proceso de labilización/reconsolidación, con la recuperación de la vulnerabilidad a los agentes interferentes de esta fase ante la presentación del recordatorio. En síntesis, proponemos que los cambios originados por la instauración de un estado emocional negativo modelan la dinámica de la memoria resultante al momento de la evocación. Listado de abreviaturas usadas: BLA: Complejo basolateral de la amígdala HD: hipocampo dorsal R-NMDA: receptores NMDA R-GABAA: receptores GABAA MDZ: Midazolam PROP: propranolol DCS: d-cycloserina