Rol de motores moleculares y tráfico vesicular en el establecimiento de la polaridad neuronal. Molecular motors and vesicle trafficking role in neuronal polarity establishment.

En los últimos años se ha establecido que un gran número de enfermedades neurodegenerativas están asociadas a defectos en el transporte vesicular, particularmente aquel mediado por motores moleculares y proteínas quinasas, estando directamente relacionado al establecimiento y mantenimiento de la polaridad neuronal.El estudio de los mecanismos moleculares que regulan la formación y diferenciación de dendritas, especialmente a nivel del tráfico de organelas túbulo-vesiculares, nos permitirá entender el papel de los motores moleculares retrógrados y de las proteínas quinasas en el establecimiento de la polaridad neuronal, evento crucial para el mantenimiento y función del sistema nervioso.Para ello contamos con las herramientas necesarias para el estudio del transporte de proteínas a nivel molecular y celular, como cDNAs para expresar varias proteínas de estudio, siRNAs para bloquear la expresión de proteínas específicas, dominantes negativos y constitutivamente activos de algunos de los componentes a analizar, así como anticuerpos que nos permitan monitorear su localización celular, para lo cual contamos con equipos de microscopía de última generación.Es de esperar que se obtengan resultados que confirmen el papel específico de motores retrógrados, como dineína, y quinasas de las familias C y D, en el transporte de proteínas de membrana al compartimiento somato-dendrítico, demostrando su importancia en el establecimiento de la polaridad neuronal. Entender el desarrollo y el mantenimiento de esta polaridad axón-dendrita es de vital importancia, tanto para incrementar el conocimiento del funcionamiento y la biología del sistema nervioso, como para comprender aquellos mecanismos que se desarrollan en ciertas enfermedades neurodegenerativas y neuropsiquiátricas.

La biodiversidad microbiana del suelo y su rol en el manejo de enfermedades causadas por hongos de suelo en soja. Soil microbial diversity and its key role in the management of soybean diseases caused by fungi.

Las poblaciones microbianas juegan un rol fundamental en la estabilidad de los sistemas agrícolas e indican los niveles de salud de un suelo, tanto que pueden ser utilizadas como indicadores de sustentabilidad de un agroecosistema. Los microorganismos reflejan el efecto que tienen las prácticas agrícolas sobre el suelo a través de modificaciones en la abundancia (biodiversidad estructural) y actividades de sus poblaciones (como control biológico de los patógenos, entre otras). Al cuantificarse la biodiversidad microbiana nativa se puede conocer la riqueza de un agroecosistema y utilizarla para el manejo sustentable de hongos patógenos. En este trabajo se evaluará el efecto de la rotación de cultivo (soja-maíz y soja en monocultivo) y los sistemas de labranza (siembra directa y labranzas reducida) sobre la biodiversidad microbiana. Se cuantificarán a partir de suelo: poblaciones de hongos y bacterias totales; agentes potenciales de biocontrol de como Trichoderma spp., Gliocladium spp. y micorrizas vesículo arbusculares (mediante la cuantificación de glomalina), biomasa y respiracion microbiana, y la biodiversidad de comunidades de microorganismos que habitan en el suelo mediante el análisis de perfiles de ácidos grasos (PLFA). Al final del ciclo de cultivo de soja se cuantificará la incidencia de enfermedades causadas por hongos de suelo. Dada la gran abundancia y diversidad de los microorganismos del suelo, las metodologías que se emplearán permitirán obtener información global de la riqueza microbiana de un agro-ecosistema. Se relacionará la biodiversidad microbiana con la incidencia de enfermedades por hongos de suelo, en respuesta a diferentes prácticas de manejo. Esto permitirá aprender a combinar las tecnologías para mejorar los beneficios de la produccion y preservar el agroecosistema en el marco de una agricultura sustentable, y no de una agricultura sostenida por insumos.

Regulación de la función de macrófagos por Cryptococcus neoformans y Cryptococcus gattii y su participación en la generación de la inmunidad adaptativa antifúngica. Regulation of macrophage function by Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii and their role in the antifungal adaptative immunity.

La criptococosis es causada por la inhalación de levaduras encapsuladas de Cryptococcus neoformans o Cryptococcus gattii. Representa una de las tres infecciones graves por oportunistas en pacientes con SIDA y existe aproximadamente un 6 por ciento de incidencia de criptococosis clínica en pacientes con transplante de órganos sólidos. Estas dos especies difieren la fisiopatogenia durante la infección. El factor de virulencia principal de Cryptococcus sp. es la presencia del polisacárido capsular, glucuronoxilomanano (GXM), de alto peso molecular, que es continuamente secretado por las levaduras. Los macrófagos son células centrales en la respuesta innata al hongo, los cuales deben ser activados por linfocitos T helper 1 para un eficiente control de la infección. Sin embargo, estas células también son suceptibles al parasitismo intracelular, permitiendo la infección persistente y la diseminación a sitios extrapulmonares. Este proyecto propone investigar la capacidad de levaduras de C. neoformans, C. gattii y de los polisacáridos capsulares para modular la respuesta proinflamatoria de los macrófagos. Queremos estudiar si el tratamiento de macrófagos con levaduras o polisacárido puede inducir perfiles supresores de la respuesta protectiva T helper 1, tales como linfocitos T helper 2 o T reguladores, favoreciendo la sobrevida intracelular del hongo. Además, pensamos que C. neoformans o C. gattii podrían inducir un activación diferencial de macrófagos lo que condicionaría la respuesta adaptativa, lo que podría explicar las diferencias en la fisiopatogenia de estas dos especies. Procedimientos experimentales -Microorganismos y obtención de GXM: se trabajará con C. neoformans variedad grubii, cepa ATCC 62067 y C. gattii serotipo B, cepa NIH112B. Se obtendrán polisacáridos capsulares (GXM) de C. neoformans y C. gattii por precipitación con etanol y y acomplejamiento selectivo con CTAB. - Obtención de macrófagos murinos y cultivos celulares: se obtendrán macrófagos por lavados peritoneales y/o alveolares de ratones BALB/c. Los macrófagos se cultivarán por 24 h en ausencia o presencia de levaduras muertas o vivas (sin opsonizar u opsonizadas) de C. neoformans o C. gattii o en presencia de GXM purificado. -Objetivo 1. Estudio de la modulación de las propiedades proinflamatorias de Mac: en sobrenadantes de los cultivos se medirán las citoquinas por ELISA de captura y en lisados celulares, la expresión de las enzimas (iNOS, arginasa, IDO) por western blot. Se analizará por citometría de flujo la expresión de MCHII y moléculas CD80, CD86, CD40, CTLA-4. -Objetivo 2. Estudios in vitro de la capacidad de macrófagos tratados con levaduras o GXM para inducir linfocitos Th1, Th2 o Treg: los macrófagos preincubados con GXM o levaduras, se incubarán con linfocitos autólogos estimulados con anti-CD3. Se medirá la proliferación celular y el perfil de citoquinas por citomtría de flujo. Células T CD4+ CD25- serán purificadas de suspenciones esplénicas de ratones normales. Luego las células serán incubadas con macrófagos (sin tratar o tratados con levaduras o GXM) y estimulados con anti-CD3. Se analizará la proliferación celular con CFSE y expresión de CD4, CD25 y Foxp3 . - Objetivo 3. Estudios in vivo de la capacidad de levaduras o GXM para inducir linfocitos Th1, Th2 o Treg . Rol de los macrófagos in vivo: Los ratones serán inyectados con 100000 levaduras o con 200 µg de GXM puro vía endovenosa y luego de 7, 14, 30 y 40 días se evaluarán las poblaciones celulares de bazo, por citometría de flujo usando marcaciones simultáneas para CD4, CD8, CD25, Foxp3 y citoquinas intracelulares. Para investigar la participación in vivo de los macrófagos, se depletaran estas células inyectando los animales con PBS-liposomas o clodronato (DMDP)-liposomas por vía endovenosa o inhalatoria (200- 300 µl por ratón). Luego de 24 h, los animales se infectarán con levaduras o inocularán con GXM y se evaluarán los perfiles de células T esplénicos o de nódulos linfaticos.

Analysis of two newly identified protease-activated receptor-2-interacting proteins, Jab1 and p24A, and their role in receptor signalling

Protease-activated receptor, receptor signalling, receptor trafficking, receptor resensitization, protein interaction

Biochemical and functional characterization of Fyn-PAG association and its role in T-cell anergy

T-cell anergy, adaptor proteins, T-cell signaling

Molecular mechanisms of classical fear conditioning : GABAergic factors and their role in fear-related network activities

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2010

apoptosis-regulator c-FLIP : functional role in urothelial carcinoma and autoimmunity and identification of novel CD95 DISC-interacting proteins

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2013

The stridulatory setae of Acanthoscurria suina (Araneae, Theraphosidae) and their possible role in sexual communication: an experimental approach

Specialized setae placed on proximal segments of appendages in tarantulas have been related to sound production (stridulation), used in defense or sexual communication. The surface structure of called stridulatory setae of Acanthoscurria suina Pocock, 1903 was studied by SEM. Three morphological types of setae were recognized and at least two of them could be involved in stridulation. Their role in sexual communication was tested by experimental removal. Our results showed no differences in the sexual success between the setaeless and control individuals. Consequently, a defensive function for stridulatory setae seems to be more likely than a sexual function.

Rheotaxis of Biomphalaria glabrata on vertical substrates and its role in the recolonization of habitats treated with molluscicides

The authors observed specimens of Biomphalaria glabrata climbing up the vertical wall of a ditch against the current. The snails that showed this behavior during application of a molluscicide in the breeding site survived and probably played a role in repopulation, which was observed three months later. These observations motivated field and laboratory investigations which led the authors to conclude that: a) this species is able to climb vertical surfaces both in field and laboratory situations; b) the current of water, as a physical stimulus, is sufficient to trigger this behavior (rheotaxis); c) rheotaxis on vertical surfaces depends on the presence of a necessarily moderate current; d) there are indications that B. glabrata may undergo habituation with respect to rheotaxis on vertical walls, e) the relationship between rheotaxis and habituation should be considered as a factor causing snail grouping in water bodies which may contribute to their localization in the field; f) rheotaxis on vertical surfaces may facilitate population dispersal, and its occurrence should be considered when campaigns for the control of schistosomiasis transmission are planned. The authors present some proposals to avoid the manifestation of this behavior in some filed situations.

Alveolar echinococcosis of the liver: Diffusion-weighted MRI findings and potential role in lesion characterisation

PURPOSE: To report the diffusion-weighted MRI findings in alveolar echinococcosis (AE) of the liver and evaluate the potential role of apparent diffusion coefficients (ADCs) in the characterisation of lesions. MATERIALS AND METHODS: We retrospectively included 22 patients with 63 AE liver lesions (≥1cm), examined with 3-T liver MRI, including a free-breathing diffusion-weighted single-shot echo-planar imaging sequence (b-values=50, 300 and 600s/mm(2)). Two radiologists jointly assessed the following lesion features: size, location, presence of cystic and/or solid components (according to Kodama's classification system), relative contrast enhancement, and calcifications (on CT). The ADCtotal, ADCmin and ADCmax were measured in each lesion and the surrounding liver parenchyma. RESULTS: Three type 1, 19 type 2, 17 type 3, three type 4 and 21 type 5 lesions were identified. The mean (±SD) ADCtotal, ADCmin and ADCmax for all lesions were 1.73±0.50, 0.76±0.38 and 2.63±0.76×10(-3)mm(2)/s, respectively. The mean ADCtotal for type 1, type 2, type 3, type 4 and type 5 lesions were 1.97±1.01, 1.76±0.53, 1.73±0.41, 1.15±0.42 and 1.76±0.44×10(-3)mm(2)/s, respectively. No significant differences were found between the five lesion types, except for type 4 (p=0.0363). There was a significant correlation between the presence of a solid component and low ADCmin (r=0.39, p=0.0016), whereas an inverse correlation was found between the relative contrast enhancement and ADCtotal (r=-0.34, p=0.0072). CONCLUSION: The ADCs of AE lesions are relatively low compared to other cystic liver lesions, which may help in the differential diagnosis. Although ADCs are of little use to distinguish between the five lesion types, their low value reflects the underlying solid component.

NLRP3 inflammasome plays a key role in the regulation of intestinal homeostasis.

BACKGROUND:: Attenuated innate immune responses to the intestinal microbiota have been linked to the pathogenesis of Crohn's disease (CD). Recent genetic studies have revealed that hypofunctional mutations of NLRP3, a member of the NOD-like receptor (NLR) superfamily, are associated with an increased risk of developing CD. NLRP3 is a key component of the inflammasome, an intracellular danger sensor of the innate immune system. When activated, the inflammasome triggers caspase-1-dependent processing of inflammatory mediators, such as IL-1β and IL-18. METHODS:: In the current study we sought to assess the role of the NLRP3 inflammasome in the maintenance of intestinal homeostasis through its regulation of innate protective processes. To investigate this role, Nlrp3(-/-) and wildtype mice were assessed in the dextran sulfate sodium and 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid models of experimental colitis. RESULTS:: Nlrp3(-/-) mice were found to be more susceptible to experimental colitis, an observation that was associated with reduced IL-1β, reduced antiinflammatory cytokine IL-10, and reduced protective growth factor TGF-β. Macrophages isolated from Nlrp3(-/-) mice failed to respond to bacterial muramyl dipeptide. Furthermore, Nlrp3-deficient neutrophils exhibited reduced chemotaxis and enhanced spontaneous apoptosis, but no change in oxidative burst. Lastly, Nlrp3(-/-) mice displayed altered colonic β-defensin expression, reduced colonic antimicrobial secretions, and a unique intestinal microbiota. CONCLUSIONS:: Our data confirm an essential role for the NLRP3 inflammasome in the regulation of intestinal homeostasis and provide biological insight into disease mechanisms associated with increased risk of CD in individuals with NLRP3 mutations. (Inflamm Bowel Dis 2010).

DNA supercoiling and its role in DNA decatenation and unknotting.

Chromosomal and plasmid DNA molecules in bacterial cells are maintained under torsional tension and are therefore supercoiled. With the exception of extreme thermophiles, supercoiling has a negative sign, which means that the torsional tension diminishes the DNA helicity and facilitates strand separation. In consequence, negative supercoiling aids such processes as DNA replication or transcription that require global- or local-strand separation. In extreme thermophiles, DNA is positively supercoiled which protects it from thermal denaturation. While the role of DNA supercoiling connected to the control of DNA stability, is thoroughly researched and subject of many reviews, a less known role of DNA supercoiling emerges and consists of aiding DNA topoisomerases in DNA decatenation and unknotting. Although DNA catenanes are natural intermediates in the process of DNA replication of circular DNA molecules, it is necessary that they become very efficiently decatenated, as otherwise the segregation of freshly replicated DNA molecules would be blocked. DNA knots arise as by-products of topoisomerase-mediated intramolecular passages that are needed to facilitate general DNA metabolism, including DNA replication, transcription or recombination. The formed knots are, however, very harmful for cells if not removed efficiently. Here, we overview the role of DNA supercoiling in DNA unknotting and decatenation.