Acciones tróficas de GABA: implicancias en la diferenciación sexual del cerebro. Trophic actions of GABA: Implications for sexual differentiation of the brain.

En el hipotálamo en desarrollo, el ácido gamma-amino butírico (GABA) produce depolarización neuronal, pudiendo incluso disparar potenciales de acción y causar la apertura de canales de calcio dependientes de voltaje. Esto se debe a que la concentración intracelular de Cl- es alta respecto al medio extracelular, por lo que en reposo el potencial de equilibrio de GABA es más positivo que el potencial de membrana. A medida que el desarrollo transcurre, la concentración intracelular de Cl- disminuye y se produce un cambio en la respuesta de depolarizante (etapa excitatoria) a hiperpolarizante (etapa inhibitoria). Se ha demostrado que este cambio ocurre también en neuronas hipotalámicas in vitro. El dimorfismo sexual del cerebro de los vertebrados es consecuencia de la acción del estrógeno aromatizado a partir de andrógenos segregados por el testículo durante el "periodo crítico" del desarrollo cerebral. Evidencias previas de nuestro y otros laboratorios pusieron de manifiesto diferencias en el crecimiento y diferenciación de neuronas que no podían atribuirse a la acción hormonal, ya que ocurren antes que se inicie el brusco aumento de la secreción gonadal, alrededor del día 18 de desarrollo embrionario en la rata (E18). Además de las diferencias morfológicas, encontramos diferencias sexuales en la forma que las neuronas hipotalámicas responden a muscimol, un agonista específico del receptor GABAA. A los 9 días in vitro (9 DIV) la respuesta a muscimol fue hiperpolarizante (etapa inhibitoria) y además fue de mayor amplitud, área y duración en machos respecto a hembras. Esto nos indica que las neuronas provenientes de embriones machos son intrínsecamente diferentes a las de embriones hembra aún antes de la acción organizadora de los esteroides sexuales. En base a estas evidencias nos propusimos continuar nuestros estudios sobre la participación de GABA en la determinación de diferencias sexuales en el cerebro antes de la acción organizadora de los esteroides gonadales. Para ello, en cultivos de neuronas hipotalámicas de E16 separados por sexos, estudiaremos:- la respuesta a muscimol de las neuronas, en la etapa excitatoria (2 DIV) de la acción de GABA.- las composición de subunidades de los receptores GABAA en la etapa excitatoria/inhibitoria de la acción de GABA.- la participación de los receptores GABAA sobre el crecimiento neurítico.- la activación de la vía de las MAP quinasas por muscimol.- la participación de los receptores GABAA sobre el crecimiento axonal inducido por estradiol in vitro.Toda la metodología propuesta es de uso habitual en nuestro laboratorio e involucra herramientas de la electrofisiología y la biología celular-molecular; como patch-clamp, cultivo de neuronas hipotalámicas, Western blot, RT-PCR, entre otras. Esperamos encontrar diferencias sexuales en la amplitud, área y duración de la respuesta de las neuronas hipotalámicas al muscimol a los 2 DIV, y que éstas se deban a una diferente composición de subunidades del receptor GABAA. En cuanto a la participación del receptor GABAA en la neuritogenesis, esperamos encontrar mayor longitud neurítica en neuronas macho como así también una activación sexualmente dimórfica de la vía de las MAP quinasas. Además esperamosque la acción de un antagonista del receptor GABAA interfiera con la axogénesis inducida por estradiol in vitro, característica que muestra diferencia sexual también a favor de los machos, lo que reforzaría nuestra hipótesis. La importancia y originalidad de este proyecto reside en la evaluación de la participación del sistema GABAérgico en la determinación de características que durante el desarrollo, podrían estar involucradas en la determinación de diferencias sexuales permanentes en el cerebro adulto independientemente de la acción de los esteroides sexuales. Hasta la fecha, no ha sido evaluada la influencia de los receptores GABAA en la diferenciación sexual del cerebro antes de la acción organizadora de los esteroides gonadales.

Metabolismo de fosfolípidos, señal de calcio y sus implicancias en la diferenciación de Trypanosoma cruzi. Phospholipids metabolism, calcium signal and its implications in the differentiation of Trypanosoma cruzi.

Trypanosoma cruzi es un protozoo primitivo agente causal de la enfermedad de Chagas. La transmisión de esta enfermedad depende tanto del desarrollo y de la diferenciación del microorganismo en el intestino del vector. Las diferentes formas del parásito se han adaptado a una serie de condiciones impuestas por los distintos ambientes en donde debió habitar. Esta capacidad de sobrevivir a medios externos tan variados está dada por la diversidad en las vías de transducción de señales en el parásito. T. cruzi se multiplica y diferencia (metaciclogénesis) en el recto de los triatominos. A este nivel, los parásitos se enfrentan a un incremento en la osmolaridad causado por un elevado contenido de NaCl en la orina. En nuestro laboratorio se observó que diferentes estímulos son capaces de producir incrementos en los niveles de IP3 y de Ca2+ intracelular, consecuencia de la activación del ciclo del inositol fosfato, y activación de fosfolipasa D (PLD) y fosfatidilinositol 3 quinasa (PI3K). En un medio carente de Na+ los epimastigotes estimulados con carbacol, mostraron una señal de calcio disminuida mientras que la acumulación de IP3 no se modificó. Además, esta señal se incrementó en presencia de PMA, activador de proteína quinasa C, mientras que la acumulación de IP3 se anuló completamente. Estos resultados indujeron a pensar en un mecanismo alternativo y/o paralelo a IP3 en la liberación de Ca2+, en el cual la presencia de un intercambiador Na+/H+ favorecería la liberación del ion desde organelas acídicas. Es conocido que la señal de calcio es requerida para la metaciclogénesis, y que esta señal es independiente del Ca2+ extracelular (Lammel y col. 1996, Marchesini y col., 2002). De este modo se propone que "los epimastigotes de T. cruzi utilizan como elementos conservados a lo largo de la evolución a los elementos del ciclo del inositol fosfato, uno de los sistemas de transducción de señales más antiguo, para responder a estímulos que inducen la diferenciación del parásito". Por lo tanto, para el desarrollo de este proyecto se propone determinar la presencia de un RcIP3 en epimastigotes y conocer su compromiso en la liberación de Ca2+ desde reservorios intracelulares. Además, establecer si un intercambiador Na+/H+ en membrana de acidocalcisomas estaría relacionado con la señal de calcio intracelular y su posible regulación por proteina quinasa C y A (PKC y PKA, respectivamente). Por otro lado, para dilucidar la implicancia de estos mecanismos en el proceso de metaciclogénesis, se propone estudiar la activación del intercambiador Na+/H+ y la señal de calcio en condiciones de hiperosmolaridad, tal como ocurre en el recto del triatomino. Ademas, ya que el proceso de diferenciación involucra una reorganización de los microtubulos del citoesqueleto se pretende estudiar el compromiso del metabolismo de fosfolípidos y tubulina en procesos que contribuyen a la inducción de la metaciclogenesis. El alcance de los objetivos mencionados ayudará a dilucidar la presencia de componentes tales como RcIP3 y el intercambiador Na+/H+ involucrados en la señalización del ion bivalente. Por otro lado, se espera demostrar que los isotipos de tubulina encontrados en T. cruzi cambien en cantidad relativa y nivel de expresión cuando los epimastigotes sean estimulados con posibles inductores de la diferenciación. Además, se espera observar simultáneamente un aumento en la actividad de dos enzimas relacionadas con la reorganización de microtúbulos: PI-3K y PLD. En tal caso, y para comprobar su implicancia en el proceso, se espera que la inhibición de tales enzimas sea capaz de revertir el efecto producido por los estímulos. Como la PLC se expresa principalmente en las forma epimastigotes mas que en los tripomastigotes (forma infectiva), la señal de Ca2+ inducida por IP3 se relacionaría con la capacidad del parásito para responder a ciertos cambios de pH y osmolaridad que enfrenta el microorganismo en el tracto digestivo del insecto vector.

Procesos adaptativos y dimensiones del comportamiento biosocial en cazadores recolectores del SW de la provincia de La Pampa.

Resumen del proyecto: Este resumen se incluirá en la base de datos de la Biblioteca Digital del Ministerio, por lo que se debe elaborar el mismo sobre la base de la siguiente estructura y completar todos los campos que se indican a continuación: identificación y caracterización del problema objeto del estudio, hipótesis, planteo de objetivos, materiales y métodos a utilizar, resultados esperados, importancia del proyecto (extensión del campo 4000 caracteres). Proyecto diseñado para aportar al conocimiento de los procesos adaptativos y la dinámica biosocial de las sociedades del pasado prehistórico argentino. Propone analizar y evaluar el potencial documental de los restos bioarqueológicos con fehaciente asociación contextual para posibilitar la realización de inferencias sobre procesos biosociales de naturaleza adaptativa o no adaptativa. Está centrado en el análisis osteológico y biocultural de materiales esqueletales (aproximadamente cien individuos) correspondientes a poblaciones aborígenes prehistóricas del actual territorio de la provincia de La Pampa (Médano Petroquímica, Departamento Puelén). Entre otros muchos aspectos, la importancia de estos materiales reside en que son asignables a sociedades con economía cazadora-recolectora y cuya cronología corresponde al Holoceno tardío final (Entierros datados en 393 ± 41 cal AP AMS.), una época particularmente interesante por la dinámica sucesión de eventos socioculturales y poblacionales que la caracterizan. La evidencia recuperada da cuenta de prácticas funerarias complejas que consisten en la realización de enterratorios colectivos, indirectos, secundarios, y presencia de eventos de violencia y/o tensión social. Los métodos y técnicas consisten en la descripción e identificación basados en observación y registro de marcadores esqueléticos conforme a prácticas estándares de nuestro laboratorio: Planillas de observación y registro durante excavaciones de la Archaeological Summer Field School (ASFS) de la Universidad de Chicago y planillas de los “Standards” de Buikstra y Ubelaker, modificadas y adaptadas por nuestro grupo de trabajo, entre otros). Los datos obtenidos serán empleados para graficación (estadística descriptiva) y también se realizará sobre ellos análisis multivariados y estadística no paramétrica (etapa inferencial). Se tendrán en cuenta aspectos descriptivos y analíticos vinculados con el reconocimiento de la edad y el sexo, hábitos dietarios (marcadores morfológicos y químicos de hueso y dientes), economía de subsistencia, patrones de diferenciación social, exploración de eventuales relaciones de parentesco, roles vinculados con el sexo, el uso del cuerpo, dieta, salud y enfermedad, en relación con la economía de subsistencia, etc. (Buikstra y Beck 2006, Larsen, 1997, White y Folkens 2000). Dado la naturaleza y complejidad de los hallazgos, caracterizados por la conformación de entierros colectivos secundarios e indirectos, un capítulo de interés lo constituye el análisis de las dimensiones sociales del comportamiento mortuorio y la discusión de los indicadores de violencia y/o tensión social asociados a los hallazgos (O´Shea 1984, Rakita et al. 2005, entre otros). Dado el hecho de que se cuenta con la disponibilidad de materiales adecuados para este tipo de estudios, la información relevante y los datos a analizar serán obtenidos mediante la aplicación de métodos y técnicas bioarqueológicas específicas antes mencionados, con la finalidad de observar y discutir tendencias y proponer modelos de interpretación sujetos a ulterior validación, particularmente toda vez que se cuente con una mayor representación numérica y casuística tanto a nivel de individuos como de sitios bioarqueológicos excavados. El proyecto se enmarca en la firma de un Convenio Específico de Trabajo entre la UNRC y el Gobierno de La Pampa. Palabras clave: Ingrese hasta 5 palabras clave, distintas de las utilizadas en el título del proyecto y que describan la naturaleza del objeto de estudio. bioarqueología economía cazadora-recolectora adaptación biosocial comportamiento mortuorio Violencia y tensión social. Abstract: Resumen del proyecto en inglés (extensión del campo 2000 caracteres). This project has been designed to improve the knoledge on adaptive processes and biosocial dynamics among aborigine past societies in Argentina. This research is focused on the analysis and evaluation of documentary potential of bioarchaeological skeletal remains with reliable contextual associations. It is specifically centered in the osteological as well as cultural analysis of more than one hundred skeletons from native prehistoric populations from a prehistoric collective burial site in La Pampa province. (Médano Petroquímica, Departamento Puelén). Among other aspects, the importance of the materials to be analyzed lies in the fact that they correspond to a subsistence economy based on hunting and gathering, and have been chronologically assigned to Late Holocene times (burials dated 393 ± 41 cal AP AMS), a period denoting particular interest due to the dynamic succession of sociocultural events that characterized it. Evidence so far recovered accounts for complex funerary practices consisting of indirect, secondary collective burials, as well as the presence of events of violence and/o social tension. Methods and techniques consist in the description and identification based on the observation, and recording of skeletal markers, according to laboratory as well as field work standards: The University of Chicago Archaeological Summer Field School (ASFS) forms, and the “Standards” forms from Buikstra y Ubelaker (1994), modified and adapted by our research team, among others. Data obtained shall be used for graphic (descriptive statistics) as well as multivariate analyses and non parametric statistics (inferential stage). Descriptive as well as analytical aspects such as those related to age and sex determination, feeding habits (morphological as well as chemical markers of bones and teeth), subsistence economy, patterns of social differentiation, kinship patterns, sex-linked roles, body use, diet, health and disease, all of them in close relationship with the hunter-gatherer subsistence economy (Buikstra y Beck 2006, Larsen, 1997, White y Folkens 2000). Given the nature and complexity of the burial disposals, characterized by complex collective burials, a core chapter of our interest is that of social dimensions of mortuary behavior as well as the discussion and interpretation of markers of violence and/or social tension. Given the amount of evidence gathered so far, relevant information as well as data to be analyzed will be obtained by specific bioarchaeological methods and techniques, trying to observe and discuss possible trends as well as to formulate interpretive models to be verified or rejected with the arrival of new, reliable data both at individual level as well as at the archaeological sites to be excavated. This project has been particularly considered in a bilateral agreement between UNRC and the Government of La Pampa Province.