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).

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.

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.

Can climate shape flight activity patterns of Plebeia remota Hymenoptera, Apidae)?

Flight activity of foragers of four colonies of Plebeia remota (Holmberg, 1903) was registered from December 1998 to December 1999, using an automated system (photocells and PLC system). The colonies originated from two different regions: Cunha, state of São Paulo, and Prudentópolis, state of Paraná, Brazil. Flight activity was influenced by different climatic factors in each season. In the summer, the intensity of the correlations between flight activity and climatic factors was smaller than in the other seasons. During the autumn and winter, solar radiation was the factor that most influenced flight activity, while in the spring, this activity was influenced mainly by temperature. Except in the summer, the various climatic factors similarly influenced flight activity of all of the colonies. Flight activity was not affected by geographic origin of the colonies. Information concerning seasonal differences in flight activity of P. remota will be useful for prediction of geographic distribution scenarios under climatic changes.

Automatización de una línea para procesado de pescado

Este proyecto surge de una necesidad industrial por parte de una empresa dedicada al procesado y envasado de pescado fresco y congelado (Elaborados Freiremar S.A). Para satisfacer esta necesidad, se decidió colocar una línea de proceso totalmente automatizada. Dicha automatización, consta de 3 partes totalmente diferenciales pero relacionadas entre ellas, puesto que sin alguna de estas partes la línea no podría funcionar correctamente. El software de control (PLC) se encarga de controlar y actuar sobre la máquina con los diferentes sensores, células de carga, motores… La SCADA en Visual Basic (Pantalla táctil)se encarga de mantener una comunicación continua con el software de control, y va almacenando todos los datos referentes a la línea y sus rendimientos. El software de consultas se instala en un PC de oficinas y se utiliza para sacar informes con todos los datos obtenidos del SCADA en Visual Basic.

Gerdy tubercle osteotomy in surgical approach of posterolateral corner of the knee.

Posterolateral corner (PLC) injuries of the knee are uncommon injury patterns that may result in significant degrees of functional disability. When surgery is necessary to address this injury a good knowledge of anatomy and a good surgical exposure is the mainstay. This report reviews the complex anatomy of the posterolateral corner (PLC) of knee and describes the osteotomy of Gerdy tubercle as a technical variant to approach this anatomical region. This surgical step allowing a good mobilisation of the multiple layers of ilio-tibial tract from distal to proximal makes an excellent exposure of the PLC structures with absence of morbidity.

Detachment of cell surface-bound anticarcinoembryonic antigen immune complexes by phospholipase C.

CEA as well as normal cross-reacting antigens (NCA) are fixed to the cell membrane via phosphatidylinositol (PI). To find out whether these antigens are internalized after antibody contact, acid pH desorption was compared to phospholipase C (PLC)-mediated cleavage of the antigen anchor. With the former procedure, marked differences in the desorbability of individual MAbs were noted, while PLC was able to cleave off surface-bound immune complexes irrespective of the MAb involved. From this it is concluded that internalization of MAb complexes of CEA/NCA, if occurring at all, is a low efficiency process.

Mechanisms of formation and function of eosinophil lipid bodies: inducible intracellular sites involved in arachidonic acid metabolism

Lipid bodies, inducible lipid-rich cytoplasmic inclusions, are characteristically abundant in cells associated with inflammation, including eosinophils. Here we reviewed the formation and function of lipid bodies in human eosinophils. We now have evidence that the formation of lipid bodies is not attributable to adverse mechanisms, but is centrally mediated by specific signal transduction pathways. Arachidonic acid and other cis fatty acids by an NSAID-inhibitable process, diglycerides, and PAF by a 5-lipoxygenase dependent pathway are potent stimulators of lipid body induction. Lipid body formation develops rapidly by processes that involve PKC, PLC, and de novo mRNA and protein synthesis. These structures clearly serve as repositoires of arachidonyl-phospholipids and are more than inert depots. Specific enzymes, including cytosolic phospholipase A2, MAP kinases, lipoxygenases and cyclooxygenases, associate with lipid bodies. Lipid bodies appear to be dynamic, organelle-like structures involved in intracellular pathways of lipid mobilization and metabolism. Indeed, increases in lipid body numbers correlated with enhanced production of both lipoxygenase- and cyclooxygenase-derived eicosanoids. We hypothesize that lipid bodies are distinct inducible sites for generating eicosanoids as paracrine mediators with varied activities in inflammation. The capacity of lipid body formation to be specifically and rapidly induced in leukocytes enhances eicosanoid mediator formation, and conversely pharmacologic inhibition of lipid body induction represents a potential novel and specific target for anti-inflammatory therapy.

Involvement of CD73, equilibrative nucleoside transporters and inosine in rhythm and conduction disturbances mediated by adenosine A1 and A2A receptors in the developing heart.

We previously established that exogenous adenosine (ADO) induces transient arrhythmias in the developing heart via the adenosine A1 receptor (A1AR) and downstream activation of NADPH oxidase/ERK and PLC/PKC pathways. Here, we investigated the mechanisms by which accumulation of endogenous ADO and its derived compound inosine (INO) in the interstitial compartment induce rhythm and conduction troubles. The validated model of the spontaneously beating heart obtained from 4-day-old chick embryos was used. Quantitative RT-PCR showed that enzymes involved in ADO and INO metabolism (CD39, CD73 and eADA) as well as equilibrative (ENT1, -3, -4) and concentrative (CNT3) nucleoside transporters were differentially expressed in atria, ventricle and outflow tract. Inactivation of ENTs by dipyridamole, 1) increased myocardial ADO level, 2) provoked atrial arrhythmias and atrio-ventricular blocks (AVB) in 70% of the hearts, 3) prolonged P wave and QT interval without altering contractility, and 4) increased ERK2 phosphorylation. Blockade of CD73-mediated phosphohydrolysis of AMP to ADO, MEK/ERK pathway inhibition or A1AR inhibition prevented these arrhythmias. Exposure to exogenous INO also caused atrial ectopy associated with AVB and ERK2 phosphorylation which were prevented by A1AR or A2AAR antagonists exclusively or by MEK/ERK inhibitor. Inhibition of ADA-mediated conversion of ADO to INO increased myocardial ADO and decreased INO as expected, but slightly augmented heart rate variability without provoking AVB. Thus, during cardiogenesis, disturbances of nucleosides metabolism and transport, can lead to interstitial accumulation of ADO and INO and provoke arrhythmias in an autocrine/paracrine manner through A1AR and A2AAR stimulation and ERK2 activation.

Stress radiography and posterior pathological laxity of knee: comparison between two different techniques.

Stress radiographs have been recommended in order to obtain a better objective quantification of abnormal compartment knee motion. This tool has showed to be superior in quantifying a posterior cruciate ligament (PCL) lesion compared to clinical or arthrometer evaluation. Different radiographic techniques have been described in literature to quantify posterior pathological laxity. In this study we evaluated the total amount of posterior displacement (PTD) and side to side difference (SSD), before and after surgical reconstruction of PCL or PCL and posterolateral complex (PLC), using two different stress radiography techniques (Telos stress and kneeling view). Twenty patients were included in this study. We found a statistical significant difference about both total PTD and SSD among the two techniques preoperatively and at follow-up, with greatest values occurring using the kneeling view. Although stress radiographies has been introduced to allow an objective quantification of laxity in ligamentous injured knee, we believe that further studies on a large numbers of subjects are required to define the relationship between PTD values, measured with stress knee radiography, particularly using kneeling view, and ligamentous knee injury, in order to obtain a real useful tool in the decision making process, as well as to evaluate the outcome after ligamentous surgery.

Frequency of Fabry disease in male and female haemodialysis patients in Spain

BACKGROUND: Fabry disease (FD), an X-linked lysosomal storage disorder, is caused by a reduced activity of the lysosomal enzyme alpha-galactosidase A. The disorder ultimately leads to organ damage (including renal failure) in males and females. However, heterozygous females usually present a milder phenotype with a later onset and a slower progression. METHODS: A combined enzymatic and genetic strategy was used, measuring the activity of alpha-galactosidase A and genotyping the alpha-galactosidase A gene (GLA) in dried blood samples (DBS) of 911 patients undergoing haemodialysis in centers across Spain. RESULTS: GLA alterations were found in seven unrelated patients (4 males and 3 females). Two novel mutations (p.Gly346AlafsX347 and p.Val199GlyfsX203) were identified as well as a previously described mutation, R118C. The R118C mutation was present in 60% of unrelated patients with GLA causal mutations. The D313Y alteration, considered by some authors as a pseudo-deficiency allele, was also found in two out of seven patients. CONCLUSIONS: Excluding the controversial D313Y alteration, FD presents a frequency of one in 182 individuals (0.55%) within this population of males and females undergoing haemodialysis. Moreover, our findings suggest that a number of patients with unexplained and atypical symptoms of renal disease may have FD. Screening programmes for FD in populations of individuals presenting severe kidney dysfunction, cardiac alterations or cerebrovascular disease may lead to the diagnosis of FD in those patients, the study of their families and eventually the implementation of a specific therapy.

Automatització d'una planta de preparació i distribució de pinsos

La finalitat del projecte és realitzar l’automatització dels sis processos d’una fàbrica de pinsos d’una cooperativa agrícola: entrada de matèries, mòlta, dosificació amb correcció, barreja, granulació i sortida de pinsos.Per controlar tots els processos es desenvolupa un PLC amb el corresponent programa d’autòmat; se seleccionen els diferents sensors i preactivadors necessaris que s’hauran d’incorporar per poder transformar la lògica rígida de contactors a una de flexible; se selecciona un sistema Scada per a la interfície d’usuari, i es dissenya la instal·lació elèctrica corresponent, per tal de poder implementar aquest automatisme en la línia de producció

Control d'un robot de 3 graus de llibertat

Partint d'una estructura robòtica de 3 graus de llibertat, s'ha de fer el disseny deles unitats de potència i control , muntatge, conexionat, programació i posta enmarxa per poder generar trajectòries des d'un PC.Per aconseguir l'objectiu s'han realitzat les següents fites:a) Ajust i modificacions mecàniques de la estructura robòticaSubstitució de xavetes i canvi de pinyons.b) Implementar, modificar i ajustar elements elèctrics del robot.Substitució de motor elèctric espatllat, realitzar un nou cablejat cap a lanova unitat de control i substitució d'un sensor de posició.c) Disseny i muntatge de la unitat de potènciaSelecció de la targeta MD03 per controlar l'alimentació, velocitat i sentitde gir del motors, que controlen els 3 graus de llibertat. Mecanització enuna caixa incloent: fusibles, amperímetres i connectors. Cablejat elèctric iposta en funcionament.d) Disseny, muntatge elèctric i programació de la unitat de control.Selecció del PLC S7300Escollir el tipus de comunicacions que es realitzaran tant amb la unitat depotència com amb el PC.Disseny plànols elèctrics mitjançant el programa EPLAN.Mecanització, cablejat i posta en marxa del disseny elèctric.El disseny del software es realitzarà mitjançant l'eina de programacióSTEP7 de SiemensProgramació del PLC per poder treballar diferents tipus de moviments itrajectòriese) Disseny i programació de la interfície d'usuari des d'un PCProgramació d'una interfície gràfica mitjançant WinCC Flexible per tal quel'usuari només introduint dades pugui fer que el robot es mogui demanera manual o semiautomàtica . També s'ha programat per tal quegeneri trajectòries en mode automàtic.S'ha programat una illa de pick and place a mode d'exemplificació.

Automatización máquina colado

Mitjançant el presentprojecte es pretén donar solució a la monitorització,control i automatitzaciód'unamàquina de colat.S'englobadins de la brancad'automàtica i control de processos.En ell a partir d'una estructura de la màquinaja definida i un cicle detreballrequeritpelclient es trienelselements per complirambaquest cicle,incorporant les mesures de seguretatnecessàries per minimitzarels riscos.Per a l'automatització del procés, s'hamuntat un PLC marca Telemecaniqueen un armari de control, acompanyat per les cartesd'entrades isortidesrequerides per a poder controlar totes les variables del procés.Per al monitoratge i control del procés, per part de l'operari, s'hainstal.laten l'armari de control un panell HMI "human machine Interface"acompanyatd'unpanell de comandament.En la pròpiamemòria es dónaexplicació al funcionament del programa delPLC i les pantalles de la consola HMI.En elsannexos es detalla tot elconnexionatrealitzatdelsdiferentselementsesmentats, el programa dissenyatper al PLC i el pressuposteconòmic.