Knowledge management framework based on brain models and human physiology

The life of humans and most living beings depend on sensation and perception for the best assessment of the surrounding world. Sensorial organs acquire a variety of stimuli that are interpreted and integrated in our brain for immediate use or stored in memory for later recall. Among the reasoning aspects, a person has to decide what to do with available information. Emotions are classifiers of collected information, assigning a personal meaning to objects, events and individuals, making part of our own identity. Emotions play a decisive role in cognitive processes as reasoning, decision and memory by assigning relevance to collected information. The access to pervasive computing devices, empowered by the ability to sense and perceive the world, provides new forms of acquiring and integrating information. But prior to data assessment on its usefulness, systems must capture and ensure that data is properly managed for diverse possible goals. Portable and wearable devices are now able to gather and store information, from the environment and from our body, using cloud based services and Internet connections. Systems limitations in handling sensorial data, compared with our sensorial capabilities constitute an identified problem. Another problem is the lack of interoperability between humans and devices, as they do not properly understand human’s emotional states and human needs. Addressing those problems is a motivation for the present research work. The mission hereby assumed is to include sensorial and physiological data into a Framework that will be able to manage collected data towards human cognitive functions, supported by a new data model. By learning from selected human functional and behavioural models and reasoning over collected data, the Framework aims at providing evaluation on a person’s emotional state, for empowering human centric applications, along with the capability of storing episodic information on a person’s life with physiologic indicators on emotional states to be used by new generation applications.

Heart hypoplasia in an animal model of congenital diaphragmatic hernia

PURPOSE: In previous papers, we described a new experimental model of congenital diaphragmatic hernia in rabbits, and we also reported noninvasive therapeutic strategies for prevention of the functional and structural immaturity of the lungs associated with this defect. In addition to lung hypoplasia, pulmonary hypertension, biochemical, and structural immaturity of the lungs, the hemodynamics of infants and animals with congenital diaphragmatic hernia are markedly altered. Hence, cardiac hypoplasia has been implicated as a possible cause of death in patients with congenital diaphragmatic hernia, and it is hypothesized to be a probable consequence of fetal mediastinal compression by the herniated viscera. Cardiac hypoplasia has also been reported in lamb and rat models of congenital diaphragmatic hernia. The purpose of the present experiment was to verify the occurrence of heart hypoplasia in our new model of surgically produced congenital diaphragmatic hernia in fetal rabbits. METHODS: Twelve pregnant New Zealand rabbits underwent surgery on gestational day 24 or 25 (normal full gestational time - 31 to 32 days) to create left-sided diaphragmatic hernias in 1 or 2 fetuses per each doe. On gestational day 30, all does again underwent surgery, and the delivered fetuses were weighed and divided into 2 groups: control (non-surgically treated fetuses) (n = 12) and congenital diaphragmatic hernia (n = 9). The hearts were collected, weighed, and submitted for histologic and histomorphometric studies. RESULTS: During necropsy, it was noted that in all congenital diaphragmatic hernia fetuses, the left lobe of the liver herniated throughout the surgically created defect and occupied the left side of the thorax, with the deviation of the heart to the right side, compressing the left lung; consequently, this lung was smaller than the right one. The body weights of the animals were not altered by congenital diaphragmatic hernia, but heart weights were decreased in comparison to control fetuses. The histomorphometric analysis demonstrated that congenital diaphragmatic hernia promoted a significant decrease in the ventricular wall thickness and an increase in the interventricular septum thickness. CONCLUSION: Heart hypoplasia occurs in a rabbit experimental model of congenital diaphragmatic hernia. This model may be utilized for investigations in therapeutic strategies that aim towards the prevention or the treatment of heart hypoplasia caused by congenital diaphragmatic hernia.

Terapia celular com células mesenquimais por via intracoronária: contributos do estudo invasivo da microcirculação coronária

RESUMO: Introdução - A utilização de células e das suas propriedades para o tratamento das doenças cardiovasculares, é uma promessa para o futuro e talvez a única forma de ultrapassar algumas das insuficiências das terapêuticas atuais. A via de entrega das células mais utilizada na investigação tem sido a intracoronária, ganhando a microcirculação especial relevância, por ser onde ocorre a primeira interação com o tecido nativo. As células estaminais mesenquimais (CEM) têm propriedades que as tornam particularmente aptas para a Terapia Celular, mas as suas dimensões, superiores ao diâmetro dos capilares, tem motivado controvérsia quanto à sua entrega intracoronária. A cardiologia de intervenção tem atualmente técnicas que permitem a avaliação em tempo real e in vivo do estado da microcirculação coronária. A determinação do índice da resistência da microcirculação (IRM) fornece informação sobre a circulação dos pequenos vasos, de forma independente da circulação coronária e do estado hemodinâmico, mas a aplicabilidade clínica deste conhecimento encontra-se ainda por definir. Objectivos Esclarecer o potencial do IRM no estudo dos efeitos do transplante de CEM por via intracoronária. População e Métodos . Estudo pré-clínico com modelo animal (suíno) desenvolvido em 3 fases. Na Primeira Fase foram utilizados 8 animais saudáveis para estudar e validar a técnica de determinação de estudo da microcirculação. Efetuou-se a determinação do IRM com duas doses diferentes de papaverina para a indução da resposta hiperémica máxima (5 e 10 mg) e após a disfunção da microcirculação com injeção intracoronária de microesferas de embozene com 40 μm de diâmetro. Na Segunda Fase foram utilizados 18 animais saudáveis, randomizados em grupo controlo e grupo recetor de 30 x 106 CEM por via intracoronária. Foram avaliados de forma cega o IRM, a pressão aórtica, o fluxo coronário epicárdico e a ocorrência de alterações electrocardiográficas. Na Terceira Fase foram utilizados 18 animais, com enfarte agudo do miocárdio provocado (EAM), randomizados em grupo controlo, grupo recetor de CEM expandidas de forma convencional e grupo recetor de CEM expandidas com metodologia inovadora e de menores dimensões. Foi realizada uma exploração da dose/efeito com infusão faseada de 10 x 106, 15 x 106 e 20 x 106 CEM, com determinação do IRM, da pressão aórtica, do fluxo coronário epicárdico e da ocorrência de alterações eletrocardiográficas. Quatro semanas após a entrega das células foi novamente avaliado o IRM e foi efetuado o estudo anatomopatológico dos animais na procura de evidência de neoangiogénese e de regeneração miocárdica, ou de um efeito positivo da resposta reparadora após o enfarte. Resultados Nas 3 fases todos os animais mantiveram estabilidade hemodinâmica e eletrocardiográfica, com exceção da elevação de ST de V1-V3 verificada após a injeção das microesferas. Na Primeira Fase as duas doses de papaverina induziram uma resposta hiperémica eficaz, sem tradução com significado na determinação do IRM (variação da pressão distal de - 11,4 ± 5 e de - 10,6± 5 mmHg com as doses de 5 e 10 mg respetivamente (p=0,5). Com a injeção das microesferas o IRM teve uma elevação média de 310 ± 190 %, para um valor médio de 41,3 ± 16 U (p = 0,001). Na Segunda Fase não houve diferenças significativas dos parâmetros hemodinâmicos, do fluxo epicárdico e da avaliação eletrocardiográfica entre os dois grupos. O IRM de base foi semelhante e após a infusão intracoronária observou-se uma elevação expressiva do IRM nos animais que receberam células em comparação com o grupo controlo (8,8 U ± 1 vs. 14,2 U ± 1,8, P=0,02) e quanto ao seu valor de base (aumento de 112%, p=0,008). Na terceira Fase não houve novamente diferenças significativas dos parâmetros hemodinâmicos, do fluxo epicárdico e da avaliação eletrocardiográfica entre os três grupos. Houve uma elevação do IRM nos animais que receberam células a partir da 2ª dose (72% nas células convencionai e 108% nas células inovadoras) e que se manteve com a 3ª dose (100% nas células convencionais e 88% nas inovadoras) com significado estatístico em comparação com o grupo controlo (p=0,034 com a 2ªdose e p=0,024 com a 3ª dose). Quatro semanas após a entrega das CEM observou-se a descida do IRM nos dois grupos que receberam células, para valores sobreponíveis aos do grupo controlo e aos valores pós-EAM. Na avaliação anatomopatológica e histológica dos corações explantados não houve diferenças entre os três grupos. Conclusões O IRM permite distinguir alterações da microcirculação coronária motivadas pela entrega intracoronária de CEM, na ausência de alterações de outros parâmetros clínicos da circulação coronária utilizados em tempo real. As alterações do IRM são progressivas e passíveis de avaliar o efeito/dose, embora não tenha sido possível determinar diferenças com os dois tipos de CEM. No nosso modelo a injeção intracoronária não se associou a evidência de efeito benéfico na reparação ou regeneração miocárdica após o EAM.---------------------------- ABSTRACT: ABSTRACT Introduction The use of cells for the treatment of cardiovascular disease is a promise for the future and perhaps the only option to overcome some of the shortcomings of current therapies. The strategy for the delivery of cells most often used in current research has been the intracoronary route and due to this microcirculation gains special relevance, mainly because it is the first interaction site of transplanted cells with the native tissue. Mesenchymal stem cells (MSC) have properties that make them suitable for Cell Therapy, but its dimensions, larger than the diameter of capillaries, have prompted controversy about the safety of intracoronary delivery. The interventional cardiology currently has techniques that allow for real-time and in vivo assessment of coronary microcirculation state. The determination of the index of microcirculatory resistance index (IMR) provides information about small vessels, independently of the coronary circulation and hemodynamic status, but the clinical applicability of this knowledge is yet to be defined. Objectives To clarify the potential use of IMR in the study of the effects of MSC through intracoronary transplantation. Population and Methods Preclinical study with swine model developed in three phases. In Phase One 8 healthy animals were used to study and validate the IMR assessment in our animal model. IMR was assessed with two different doses of papaverine for inducing the maximal hyperaemic response (5 and 10 mg) and microcirculation dysfunction was achieved after intracoronary injection with embozene microspheres with 40 μm in diameter. In Phase Two we randomized 18 healthy animals divided between the control group and the one receiving 30 x 106 MSC through an intracoronary infusion. There we blindly evaluated IMR, the aortic pressure, the epicardial coronary flow and the occurrence of ECG changes. In Phase Three we used 18 animals with a provoked acute myocardial infarction (AMI), randomized into a control group, a MSC expanded conventionally receiver group and a MSC expanded with an innovative methodology receiver group. There was a stepwise infusion with doses of 10 x 106, 15 x 106 and 20 x 106 MSC with determination of IMR, the aortic pressure, the epicardial coronary flow and occurrence of electrocardiographic abnormalities. Four weeks after cell delivery we again measured the IMR and proceeded with the pathological study of animals in the search for evidence of neoangiogenesis and myocardial regeneration, or a positive effect in the reparative response following the infarction. Results All animals remained hemodynamically stable and with no electrocardiographic abnormalities, except for the ST elevation in V1-V3 observed after injection of the microspheres. In Phase One the two doses of papaverine achieved an hyperemic and effective response without significant differences in IMR (variation of the distal pressure -11.4 ± 5 and -10.6 ± 5 mmHg with the doses of 5 and 10 mg respectively (p = 0.5). With the injection of the microspheres the IMR had an average increase of 310 ± 190% for an average value of 41.3 ± 16 U (p = 0.001). In the second phase there were no significant differences in hemodynamic parameters, epicardial flow and electrocardiographic assessment between the two groups. The baseline IMR was similar and after intracoronary infusion there was a significant increase in animals receiving cells compared with the control group (8.8 ± U 1 vs. 14.2 ± 1.8, p = 0.02) and with their baseline (112% increase, p = 0.008). In the third phase again there were no significant differences in hemodynamic parameters, the epicardial flow and electrocardiographic evaluation between the three groups. There was a significant increase in IMR in animals that received cells from the 2nd dose (72% in conventional cells and 108% in the innovative cells) that remained with the 3rd dose (100% in conventional cells and 88% in the innovative) with statistical significance compared with the control group (p = 0.034 with 2nd dose, p = 0.024 with 3rd dose). Four weeks after delivery of the MSC we observed the fall of the IMR in the two groups that received cells with values overlapping those of the control group. In pathological and histological evaluation of removed hearts there were no differences among the three groups. Conclusions The IMR allows for the differentiation of changes in coronary microcirculation motivated by intracoronary delivery of MSC in the absence of modification in other clinical parameters. IMR changes are progressive and enable the evaluation of the effect / dose, though it has not been possible to determine differences in the two types of MSC. In our model, intracoronary injection of MSC was not associated with evidence of repair or myocardial regeneration after AMI.

Produtividade sazonal da floresta e atividade de forrageamento animal em habitat de terra firme da Amazônia

Durante 13 meses (de janeiro de 1986 a janeiro de 1987), quatro trilhas, de aproximadamente 2,5 km de comprimento cada uma, cortando diferentes ambientes de mata de terra firme, foram seguidas diariamente por um mínimo de dois pesquisadores para observar animais forrageando no chão o em diferentes estratos da floresta. O local de estudo foi em porção de floresta protegida em Tucuruí, estado do Pará. Foram investigadas por observação contínua no campo as tendências sazonais de utilização de ítens de alimentos preferidos demonstrados por quelôneos: os jabutis Geochelone carbonaria, G. denticulata e a aperema Platemys platicephala; por roedores: o quatipuru Sciurus gilvigularis e a cutia Dasyprocta aguti; por cervídeos: o veado-mateiro Mazama americana e o veado fuboca Mazama guazoubira; e por primatas: o macaco-prego Cebus apella, o guariba Alouatta belzebul, o cuxiú Chiropotes satanas , o macaco-mão-de-ouro Saimiri sciureus, e o sagui preto Saguinus midas. Todos esses animais foram estudados através de observação contínua nessas trilhas de transectos, estabelecidas na mata de terra firme. As observações foram feitas pela manhã entre 06:00 e 10:00 horas e à tarde, entre 15:00 e 19 horas. O estudo demonstrou que as dietas dessas espécies animais de habitat de terra firme depende da disponibilidade de alimento na floresta na estação do ano. A importância desses ítens de alimento é demonstrada pela mudança sazonal da atividade de forrageamento, dependendo do ítem alimentar em oferta. Os jabtutis (Geochelone carbonaria e G. denticulata) alimentam-se basicamente de frutos disponíveis entre setembro e janeiro, sendo esses mesmo frutos compatilhados por cutia (Dasyprocta aguti), enquanto o macaco-prego (Cebus apella) expande sua dieta baseada em frutas, em dois picos, um entre janeiro e março, com um máximo de atividade em fevereiro, e outro pico entre julho e dezembro. Essas mesmas frutas são também compartilhadas por Chiropotes satanas. Embora o guariba (Alouatta belzebul) seja observado comendo grande porcentagem de folhas, nas estações de produção de frutos, porém, durante os dois picos anuais, (fevereiro e dezembro) tornam-se oportunisticamente frugívoros.

Aproveitamento de alimentos de origem animal pela tartaruga-da-amazônia: Podocnemis expansa criada em cativeiro

Foi realizado um trabalho para determinar o aproveitamento alimentar da farinha de carne e ossos (FCO), farinha de vísceras de aves (FVA) e farinha de peixe (FP) em tartaruga-da-amazônia, por meio dos coeficientes de digestibilidade aparente (CDA) da matéria seca (MS), proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE) e energia bruta (EB). Os animais experimentais foram 136 filhotes provenientes do Projeto Quelônios da Amazônia, no estado do Mato Grosso, mantidos em caixas com renovação de água e temperatura média de 29ºC. Os CDA foram determinados com dietas contendo 0,1% do marcador óxido de crômio III (Cr2O3). Os CDA da MS, PB, EE e EB foram, respectivamente, de 79,10; 87,61; 93,83 e 79,61% para FCO; 92,45; 94,89; 96,55 e 92,71% para FV e 93,53; 95,13; 94,05 e 93,18% para FP. Os melhores coeficientes foram obtidos com a farinha de peixe e a farinha de vísceras de aves.

Goblet cell density association with tear function and ocular surface physiology

Purpose: To determine the relationship of goblet cell density (GCD) with tear function and ocular surface physiology. Methods: This was a cross-sectional study conducted in 35 asymptomatic subjects with mean age 23.8±3.6 years. Tear film assessment, conjunctiva and cornea examination were done in each subject. Conjunctival impression cytology was performed by applying Nitrocellulose Millipore MFTM-Membrane filter over the superior bulbar conjunctiva. The filter paper was than fixed with 96% ethanol and stained with Periodic Acid Schiff, Hematoxylin and Eosin. GCD was determined by optical microscopy. Relation between GCD and Schirmer score, tear break-up time (TBUT), bulbar redness, limbal redness and corneal staining was determined. Results: The mean GCD was 151±122 cells/mm2. GCD was found higher in eyes with higher Schirmer score but it was not significant (p = 0.75). There was a significant relationship ofGCDwith TBUT (p = 0.042). GCD was not correlated with bulbar redness (p = 0.126), and limbal redness (p = 0.054) as well as corneal staining (p = 0.079). No relationship of GCD with age and gender of the subjects (p > 0.05) was observed. Conclusion: GCD was found correlated with TBUT but no significant correlation was found with the aqueous portion of the tear, limbal as well as bulbar redness and corneal staining.

Bienestar Animal: Implementación de Buenas Prácticas Pecuarias en establecimientos productores de carne vacuna

El presente proyecto, continuación de otro donde se desarrolló un Manual de Buenas Prácticas Pecuarias (BPP) relativas al bienestar animal, tiene como objetivo implementar estas BPP en establecimientos productores de carne vacuna, poniendo énfasis en la capacitación de los productores ganaderos para que logren adoptar la cultura del trabajo que proponen los sistemas de gestión de calidad. Para la realización del proyecto planteado se dispone de dos establecimientos productores de carne vacuna ubicados en la Provincia de Córdoba cuyo tamaño y sistema productivo responden a la media de productores ganaderos. También se propone la implementación de estas BPP en los campos de la Universidad Católica de Córdoba para que estos sirvan de modelo a otros establecimientos del medio, permitiendo no sólo la mejora en los resultados productivos de los mismos sino también la formación y capacitación de profesionales, alumnos y productores en temas relacionados al bienestar animal y las BPP. Las tareas a desarrollar serán: 1) Caracterización de los establecimientos en donde se implementarán las BPP. 2) Capacitación de los productores y técnicos, pertenecientes a los establecimientos seleccionados, en Sistemas de Gestión de Calidad (BPP) y en los contenidos del Manual desarrollado anteriormente. 3) Determinación de actividades en cada uno de los establecimientos (definir responsables, realizar un cronograma, realizar auditorías, priorizar “no conformidades”, proponer y poner en marcha acciones de mejora, monitorear la performance de la implementación del sistema y evaluar los indicadores). Una vez lograda la implementación de la primera etapa que recomienda el Manual desarrollado se agregarán las siguientes actividades para la capacitación y difusión a terceros: 4) Convocatoria de otros productores para su introducción en los Sistemas de Gestión de Calidad (BPP relativas al bienestar animal). 5) Realización de actividades grupales de capacitación (charlas, grupos de discusión y talleres) en los establecimientos usados como referentes. 6) Análisis de la performance del plan y de la satisfacción de las personas involucradas. 7) Propuesta de implementación de acciones correctivas a la capacitación de terceros. 8) Evaluación general del plan. Con la concreción del proyecto se espera: 1- Lograr que los establecimientos ganaderos implementen el sistema de calidad (BPP) propuesto para que puedan ser utilizados como modelo y brindar capacitación para éste y sucesivos trabajos de este tipo. 2- Lograr la incorporación de los conceptos que involucran los Sistemas de Gestión de Calidad y la adopción de la cultura de trabajo que dichos sistemas proponen, en los establecimientos que participen de la capacitación. 3- Constituir un grupo de trabajo interdisciplinario, capacitado y con experiencia en Sistemas de Gestión de Calidad para hacer un trabajo multiplicador. 4- Colaborar con la sustentabilidad de los campos ganaderos a través de los sistemas de gestión de calidad que tienen como primordiales objetivos la calidad e inocuidad de los alimentos, la salud, el bienestar de las personas, el cuidado del ambiente y el bienestar animal.

Bienestar Animal: Desarrollo de un Manual de Buenas Prácticas Pecuarias (BPP) para los sistemas de producción bovina de carne de base pastoril

El objetivo del presente proyecto es evaluar las distintas causales de estrés en el bovino de abasto y, por ende, desarrollar un Manual ilustrado de Buenas Prácticas Pecuarias (BPP), referente al bienestar animal, para los establecimientos de producción bovina de carne de base pastoril que resulte de fácil transferencia y aplicación en nuestro sector productivo ganadero con la finalidad de minimizar, a través de la implementación del mismo, el impacto negativo que el inadecuado manejo de los animales en el campo, durante el transporte y en los corrales del frigorífico, tiene sobre los parámetros productivos y la calidad de la res y de la carne. Para ello se proponen realizar las siguientes actividades: 1. Determinar las principales causas de estrés en bovinos para faena que causan pérdidas cuantitativas y cualitativas en la res y la carne (carnes de corte oscuro o DFD, golpes o manchas verdes). 2. Visitar establecimientos productores de carne vacuna para la recopilación de información y de fotografías necesarias para la confección del Manual ilustrado de Buenas Prácticas Pecuarias (BPP) referido al bienestar del animal. 3. Diagramación y edición del Manual.

Sustentabilidad productiva de pequeños rumiantes en áreas desfavorecidas (SUPPRAD). Estudios de genética animal

Este proyecto se ubica dentro del programa SUPPRAD que trabaja en red a lo largo del país en áreas desfavorecidas y con pequeños productores. En el contexto del uso sustentable de los recursos naturales y de promoción del desarrollo, el mejoramiento genético es una herramienta fundamental porque aporta beneficios a ambos componentes. Por eso se ha tomado para este proyecto como objetivos generales estudiar las estrategias de implementación de programas de mejoramiento genético de fibra en rumiantes menores y Camélidos en las áreas desfavorecidas donde actúa el programa. Se pretende aquí identificar genotipos de mayor eficiencia productiva en fibra en rumiantes menores y Camélidos y aplicar los conocimientos adquiridos en programas de mejoramiento productivo que tiendan a mejorar el ingreso del pequeño productor para finalmente contribuir al desarrollo de producciones sustentables en distintas regiones del país. Esto se va a desarrollar a través de estudios de estructura poblacional a nivel de pequeños productores de Llamas de la provincia de Jujuy, Córdoba, La Pampa y Río Negro; productores trashumantes de caprinos criollos con aptitud de fibra del área noroeste de Neuquén; pequeños productores de la pampa de Olaen (Córdoba). Por otra parte y a partir de los planteles experimentales establecidos en los campos de productores se organiza la toma de registros de las distintas variables a describir genéticamente: peso de vellón, peso de parche de vellón (predictor del peso de vellón), diámetro medio de las fibras, coeficientes de variación, frecuencia de rizos, rinde al descerdado (vellones mixtos), frecuencias y diámetro de tipos de fibra y tipos de folículos en cortes de piel. Por otra parte se diseñarán objetivos de mejoramiento para las distintas especies a partir de la información genética generada en este proyecto y la información económica recopilada a partir de informaciones de mercado y de los resultados de ensayos de textiles específicos. Como resultado final se pretende elaborar estrategias de abordajes de los mejoramientos productivos de las distintas áreas en estudio y de los distintos tipos de productores involucrados.

Evaluación del uso “extra-label” de fluorquinolonas en llamas desde un enfoque plural: bienestar animal versus salud pública y ecotoxicología

La explotación comercial de la llama facilita la aparición de patologías bacterianas y parasitarias que producen importantes pérdidas económicas. Su prevención y el tratamiento exigen establecer regímenes terapéuticos eficaces y seguros que eviten la aparición de resistencias. La ausencia de especialidades farmacéuticas propias para esta especie y la falta de información científica sobre el comportamiento de los fármacos de uso habitual en llamas, obligan al veterinario a establecer pautas terapéuticas “fuera de prospecto”, a partir de su experiencia en otras especies. Esto conlleva el riesgo de alcanzar o bien niveles tóxicos o bien sub-terapéuticos, estos últimos facilitan la aparición de resistencias bacterianas transmisibles a otras poblaciones. Pretendemos describir el comportamiento cinético de dos antimicrobianos de amplio espectro y uso exclusivo en veterinaria (enrofloxacina y marbofloxacina). Los datos obtenidos nos permitirán evaluar la seguridad y eficacia de diferentes regímenes terapéuticos que puedan dar respuesta a las necesidades clínicas en esta especie. El proyecto que abordamos se encuentra en una línea de aprovechamiento de los recursos naturales dentro de un espíritu de compromiso social, desarrollo sostenible, bienestar animal y salud pública.

Evaluación genética del bienestar animal y eficiencia reproductiva con el aporte de la determinación de paternidades mediante técnicas de biología molecular en bovinos de carne

Buena parte de la producción bovina de carne de la provincia de Córdoba está incluida en áreas que sufren durante todo o parte del año de condiciones climáticas desfavorables. Las razas bovinas de origen índico y africano muestran mayor adaptación al estrés térmico, que se manifestaría en un mejor de desempeño en el aspecto reproductivo. Sin embargo existen dificultades de manejo de esas razas por su temperamento menos adecuado que las razas británicas. En explotaciones extensivas de nuestra Provincia no existe información genética relacionada con caracteres de comportamiento. En ese sentido una raza sanga de origen africano (Tuli) y sus cruzas se están ensayando en la Universidad Católica de Córdoba como parte de la búsqueda de soluciones a los problemas planteados anteriormente. No se disponen aún de parámetros poblacionales (fenotípicos y genéticos) de esta raza y sus cruzas. En la evaluación genética es indispensable el uso de mediciones con información genealógica, es decir, se debe identificar los padres de los individuos. El análisis de regiones altamente polimórficas del genoma (microsatélites) permite determinar el perfil genético de cada animal, para ser utilizado en la determinación de paternidades, en principio y luego con otras aplicaciones. Sobre el animal las mediciones relacionadas con la fertilidad son vitales y no es posible encontrar predictores de la fertilidad en toros en servicio natural múltiple, ya que no es posible identificarlos terneros en ese sentido. La forma de evaluar la fertilidad real, sería mediante la medición de la producción de terneros, además de la calidad seminal y circunferencia escrotal. Con respecto al nivel de estrés, se usará la evaluación del temperamento mediante ensayos de comportamiento, aunque la medición de hormonas esteroides sería una prueba complementaria

Efecto de la hiponutrición perinatal sobre distintos parámetros farmacológicos en el animal adulto

Numerosas evidencias, clínicas y experimentales, han demostrado que la hiponutrición temprana, en coincidencia con el período de ontogénesis del SNC (Sistema Nervioso Central), produce una serie de alteraciones morfológicas, neurofisiológicas, neuroquímicas y comportamentales que perduran en el sujeto adulto, aún luego de largos períodos de recuperación nutricional. (...) En los últimos 20 años, el concepto de cómo la malnutrición afecta las funciónes cerebrales superiores ha evolucionado considerablemente. Los hallazgos más recientes, basados en cambios en la reactividad a fármacos y a alteraciones en el funcionalismo de receptores neuronales, sugieren que los comportamientos y procesos cognitivos afectados por la hiponutrición temprana podrían ser consecuencia de la incapacidad de sujetos malnutridos en producir respuestas emocionales adecuadas y cambios adaptativos en los sistemas neuronales ante situaciones estresantes, más que por déficit cognitivo per-se. La hiponutrición infantil representa un enorme impacto económico-social para la humanidad y por lo tanto la mejor comprensión de los mecanismos neuronales involucrados en la regulación de las funciones cerebrales superiores afectadas por la malnutrición temprana puede representar un significativo aporte al conocimiento de la fisiopatología y/o tratamiento de alteraciones que afectan a millones de niños. En el presente proyecto, en ratas adultas sometidas a un esquema de hiponutrición perinatal y sus respectivos controles, se estudiará: 1) El desarrollo de tolerancia y síndrome de abstinencia a la acción ansiolítica de drogas que median sus efectos a través del complejo-receptor GABA-A. Paralelamente a la evaluación conductual luego de tratamientos crónicos, se intentará correlacionar las alteraciones observadas con parámetros neuroquímicos del funcionalismo neuronal. 2) El desarrollo de tolerancia al efecto analgésico de drogas analgésicas narcóticas. Se intentará correlacionar los resultados con la densidad de receptores opiáceos en distintas estructuras cerebrales

Importancia del Ca2+ en la fisiología espermática: modulación de su actividad por progesterona y proteínas del plasma seminal. Importance of calcium in sperm physiology: its regulation by progesterone and proteins from the seminal plasma.

El objetivo general del proyecto es estudiar el efecto de la progesterona y de algunas proteínas del plasma seminal sobre la actividad del Ca2+ en diferentes procesos fisiológicos que ocurren en el espermatozoide, los cuales están estrechamente relacionados con la capacidad fertilizante de esta célula. La progesterona, principal esteroide secretado por las células del cumulus oophorus, ejerce su efecto a través de un receptor no-genómico provocando aumento en el calcio intracelular de los espermatozoides y, consecuentemente, promoviendo la capacitación, la respuesta quimiotáctica y la exocitosis acrosomal. Pese a estas observaciones, los mecanismos a través de los cuales la progesterona estimula fenómenos tan diversos en el espermatozoide son aún desconocidos. Tampoco se conoce con exactitud el papel funcional y los mecanismos de acción de algunas proteínas del plasma seminal que interaccionan y se unen a los espermatozoides, con alta especificidad, durante la eyaculación. Por lo tanto, resulta altamente interesante profundizar los estudios sobre las propiedades funcionales de las proteínas caltrin (calcium transport inhibitor) y ß-microseminoprotein (MSP) del plasma seminal de mamíferos, las cuales responden a las características mencionadas. Los estudios hasta ahora realizados han dado cuenta de que caltrin inhibe la incorporación de Ca2+ extracelular, previene la exocitosis acrosomal espontánea y promueve la unión espermatozoide-zona pelúcida. También hay datos preliminares que sugieren un efecto inhibitorio sobre la movilidad hiperactivada de los espermatozoides. Respecto a MSP, sólo se sabe que inhibe la exocitosis acrosomal espontánea y que su contenido, en el plasma seminal, guarda una relación inversa con la fertilidad. Por todo lo expuesto, se propone estudiar los mecanismos de acción de la progesterona y las proteínas caltrin y MSP sobre los procesos fisiológicos antes indicados. Para ello, se estudiarán las variaciones de Ca2+ intracelular en espermatozoides individuales sometidos a diferentes tratamientos (gradientes de progesterona, capacitación en presencia y ausencia de caltrin y/o MSP, etc.), usando video microscopía de fluorescencia y análisis computarizado de imágenes. También se examinará la influencia de estas moléculas sobre la interacción de gametas y la fertilización.

Mecanismos de Fotopercepción No-Visual y Control Circadiano en la Retina Interna de Vertebrados en Condiciones Fisiológicas y en un Modelo Animal de Ceguera. Mechanisms of Non-visual Perception and Circadian Control in the Vertebrate Inner Retina under Physiological Conditions and in Animal Model of Blindness.

La retina juega un rol esencial en el funcionamiento del sistema circadiano de los vertebrados al ser la encargada de sensar las condiciones de iluminación ambiental que ajustan el reloj interno con el fotoperíodo exterior a través de un circuito no-visual. Este circuito es independiente de la vía de formación de imágenes e involucra a las células ganglionares retinianas (CGRs) que proyectan a varias estructuras no-visuales del cerebro; esta vía es la encargada de regular el reflejo pupilar, la sincronización de los ritmos diarios de actividad, el sueño y la supresión de melatonina pineal. La retina contiene además un reloj autónomo que genera ritmos diarios autosostenidos en distintas funciones bioquímicas y fisiológicas, que le confiere la capacidad de predecir el tiempo y anticiparse en su fisiología a los cambios lumínicos a lo largo del ciclo día-noche. Este laboratorio ha demostrado por 1ra vez que las CGRs de pollo poseen osciladores endógenos que generan variaciones diarias en la biosíntesis de fosfolípidos (Guido et al, J Neurochem. 2001; Garbarino et al., J Neurosci Res. 2004a) y de la hormona melatonina con niveles máximos durante el día (Garbarino et al., J Biol Chem 2004b). Aún más, cultivos primarios de CGRs responden a la luz a través de una cascada bioquímica de fototransducción similar a la de invertebrados y que involucra la activación de la enzima fosfolipasa C (PLC) (Contin et al., FASEB J 2006). Estos cultivos fueron obtenidos a estadios embrionarios muy tempranos en dónde solo las CGRs son postmitóticas y mayoritariamente maduras. A estos estadios, los cultivos expresan marcadores de especificación de células ganglionares (pax6, brn3), la proteina Gq y los fotopigmentos melanopsina y criptocromos con gran homología con marcadores descriptos para fotorreceptores rabdoméricos de invertebrados (Contin et al, 2006). Recientemente comenzamos a investigar la percepción de luz en pollos GUCY1*, un modelo de ceguera, en animales que carecen de células fotorreceptoras-conos y bastones-funcionales. Resultados preliminares indicarían que la retina interna, y potencialmente las CGRs de estos animales conservarían la capacidad de responder a la luz regulando el reflejo pupilar y sincronizando los ritmos diarios de alimentación. La convergencia de osciladores y fotopigmentos en la población de CGRs podría contribuir al control temporal de la fisiología del organismo y regulación de funciones no-visuales. Son objetivos de este proyecto: a) Investigar el rol de las CGRs en el sistema circadiano estudiando: i- su habilidad para sintetizar melatonina y, su regulación por luz y dopamina; ii- su capacidad fotorreceptora intrínseca, investigando la presencia de fotopigmentos y componentes de la cascada de fototransducción fundamentalmente la vía de los fosfoinosítidos y la activación de PLC, mediante ensayos moleculares, bioquímicos y farmacológicos; b) Extender estos estudios a cultivos primarios de CGRs inmunopurificadas midiendo la respuesta a la luz sobre la síntesis de melatonina, y los niveles de los mensajeros 2rios Ca2+ y AMP cíclico, la inducción de genes tempranos y la regulación de la actividad NAT, enzima clave en la síntesis de melatonina; y c) Investigar la percepción de luz en pollos GUCY1*(ciegos), sobre distintas funciones no-visuales tales como el reflejo pupilar, la sincronización de los ritmos diarios de alimentación, la síntesis de melatonina y la expresión génica en animales expuestos a estimulación lumínica de distintas intensidades y longitudes de onda. Estos estudios permitirán construir el espectro de acción de la respuesta a la luz en los pollos ciegos a fin de identificar el/los fotopigmentos intervinientes en este fenómeno. Este proyecto profundizará el conocimiento sobre la capacidad fotorreceptora-no visual de la retina interna y particularmente de las CGRs, de la naturaleza de la cascada bioquímica que opera en las mismas y de los mecanismos de regeneración del cromóforo utilizado.