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TOXICIDAD DEL CADMIO EN NEURONAS CORTICALES DE RATA . Autor: LÓPEZ MARTIN ESTRELLA. Año: 2001. Universidad: COMPLUTENSE DE
MADRID. Centro de lectura: FARMACIA. Centro de realización: INSTITUTO DE BIOQUÍMICA (CSIC + UCM).
Resumen: El cadmio es un contaminante cuya
presencia en el ambiente se ha incrementado significativamente como consecuencia del desarrollo de las industrias modernas. Aunque existen evidencia de que el cadmio interfiere en una serie de funciones importantes del sistema nervioso, incluyendo
los movimientos de calcio a través de las membranas, y a la liberación y recaptación de neurotransmisores, los efectos sobre la excitabilidd neuronal y los mecanismos que dan lugar a la neutrotoxidad se desconocen.
El objetivo de esta tesis ha sido determinar la neurotoxidad del cadmio. Para ello, se ha utilizado como modelo las neuronas corticales de rata en cultivo primario. En primer lugar, se ha realizado un estudio cuantitativo y cualitativo de la
muerte celular inducida por este catión; en segundo lugar, se ha investigado la relación del efecto neurotóxico del cadmio con su papel como agente inductor de estrés, oxidativo, por último, también se ha analizado la existencia de alteraciones de
la funcionalidad neuronal inducidas por cadmio en condiciones subletales.
Los resultados obtenidos nos hanpermitido llegar a las siguientes conclusiones:
1,- Las neuronas corticales poseen sistemas de transporte que permiten la internalización del cadmio.
2,- El tratamiento de las neuronas con dosis bajas de cadmio ( 1 y 10 nM) durante 24 horas, produce alteraciones del funcionamiento neuronal, pero no procesos de muerte.
3,- dosis de cadmio desde 100 nM hasta 100 uM, ocasionan un proceso tóxico que es dosis, tiempo y suero-dependiente, de modo que concentraciones "bajas" de cadmio (100 nM-1 uM), tratamientos cortos (menos de 12 horas), y la presencia de suero
(10%), son factores que favorecen la muerte apoptótica frente a la necrótica, mientras que concentraciones altas de cadmio (10 uM-100 uM), tratamientos prolongados, y la depreivación de suero, inducen principalmente necrosis.
4,- El efecto tóxico ejercido por el cadmio sobre las mitocondrias de neuronas corticales, podrian mediar, al menos en parte,la muerte celular apoptótica y/o necrótica inducida por el cadmio en dichas células.
5,- El cadmio da lugar a la producción de radicales libres en neuronas corticales.
6,- El tratamiento con cadmio origina una depleción de los niveles intracelulares de glutation reducido. Este antioxidante podría actuar como atrapante de Cd2+, puesto que dicho ión presenta una elevada afinidad por los grupos -SH.
7,- El incremento de las actividades catalasa y SOD, que se observa en células que han sobrevivido a un tratamiento prolongado con dosis elevadas de cadmio, podría revelar la existencia de un grupo de neuronas resistentes a la acción tóxica del
mismo, debido a una hiper-expresión de los sistemas enzimáticos de defensa celular.
8,- En liposomas, el Cd2+ no tiene efecto "per sé" sobre la oxidación lipídica. El incremento de peroxidación lipídica que se produce en las neuronas tras la administración de cadmio, no es producido directamente por este catión, sino que
podría ser debido a la generación de radicales libres, o a la depleción de la capacidad antioxidante de las células.
9,- La presencia de suero en el medio de cultivo, tiene una función protectora parcial frente a la neurotoxicidad por cadmio. EL ÁCIDO OLEICO SINTETIZADO POR LOS ASTROCITOS PROMUEVE LA DIFERENCIACIÓN DENDRÍTICA A TRAVÉS DE LA
INDUCCIÓN DE LA PROTEÍNA ASOCIADA A MICROTUBULOS . Autor: RODRÍGUEZ RODRÍGUEZ ROSA AURORA
. Año: 2001. Universidad: SALAMANCA. Centro de lectura: FARMACIA. Centro de realización: PROGRAMA DE DOCTORADO: FAC. DE VETERINARIA,
UNIV. DE LEÓN TESIS DOCTORA: FAC. DE FARMACIA - UNIV. DE SALAMANCA.
Resumen: El ácido oleico es un factor neurotrófico sintetizado por los
astrocitos y liberado el medio extracelular, que comparten con las neuronas. Éstas captan el ácido graso, y lo incorporan a los fosfolípidos de la membrana neuronal en aquellos puntos donde van a emerger los nuevos axones y dendritas. El ácido
oleico, además, induce la diferenciación neuronal, caracterizada por una agregación de los cuerpos neuronales y una elongación de las neuritas, que contactan con otras neuronas. El objetivo de esta Tesis Doctoral ha sido el estudio del efecto del
ácido oleico sobre el crecimiento de las dendritas, mediante el seguimiento de la expresión de las isoformas a y b de la proteína asociada a microtúbulos, MAP-2.
Nuestros resultados indican que la presencia del ácido oleico induce la síntesis de MAP-2 en un proceso mediado por la PKC, sin que éste sea mediado por NGF ni por otros factores neurotróficos autocrinos.
Por otra parte, hemos observado que los efectos causados por el ácido oleico son reproducibles por el ácido oleico fisiológicamente sintetizado por los astrocitos, desapareciendo este efecto por la inhibición de la PKC. El efecto del ácido
oleico sobre la expresión de la MAP-2 es, asimismo, independiente del ensamblaje de los microtúbulos, debiendo ser la regulación de esta expresión transcripcional o postranscripcional. De hecho, hemos podido constatar que el aumento del mRNA de la
MAP-2 se acompaña de la inducción de la síntesis del factor de transcripción neurogénico de la familia bHLH, NeuroD-2. Los efectos del ácido oleico sobre la expresión del NeuroD-2 también están mediados por la PKC. Todos estos resultados indican que
el ácido oleico regula la expresión de la MAP-2 a nivel transcripcional. MODULACIÓN DE LA DIFERENCIACIÓN DE LAS CÉLULAS MADRE NEURALES Y SU PROGENIE MEDIANTE LA ACTIVACIÓN
DE RECEPTORES GLUTAMATÉRGICOS . Autor: REDONDO GARCÍA CAROLINA. Año: 2000. Universidad: AUTONOMA DE MADRID. Centro de lectura: CIENCIAS. Centro de realización: HOSPITAL RAMÓN Y CAJAL.
Resumen: El glutamato puede a través de su interacción con
receptores específicos actuar sobre células con distinto grado de diferenciación durante el desarrollo del Sistema Nervioso Central. En este trabajo se ha estudiado si las células madre neurales y su progenie presentan receptores glutamatérgicos a
lo largo del proceso de diferenciación espontánea y si su activación es capaz de modular el patrón de dicha diferenciación.
Las células madre neurales y su progenie expresan a lo largo del proceso de diferenciación espontánea receptores funcionales de tipo metabotrópico acoplados a la PLC, cuya activación promueve la generación de IP3 y la fosforilación de ERK1/2 y
de CREB.La estimulación de dichos receptores favorece la generación de neuronas en detrimento de otros fenotipos celulares, resultando el exceso de activación de dicha lipasa nocivo para las células de cultivo. La progenie de las células madre
neurales expresa también receptores inonotrópicos de tipo AMPA/KA, cuya estimulación conlleva la entrada de Ca2+, y en estadios tempranos de la diferenciación su activación con kainato incrementa los niveles intracelulares de AMPc. La estimulación
con dosis de kainato entre 0,01 y 100 uM genera una población neuronal con neuritas más desarrolladas que las producidas en situación control y que podría estar relacionado con el incremento provocado por dicho agonista en los niveles de AMPc. La
estimulación con dosis extremas de kainato origina una disminución inicial y un posterior incremento en el número de neuronas generadas a partir de las células madre neurales; dicha modulación está mediada por la activación de PKA, y es
independiente del grado de fosforilación de CREB. La activación por kainato de los receptores AMPA induce la proliferación de los progenitores oligodendrogliales 04+, facilitando una mayor generación de oligodendrocitos. La acción proliferativa
delkainato está mediada por la activación de CREB, en cuya fosforilación participan la PKA, y la PKC, sin que esté implicada la vía ERK1/2. En cambio la estimulación de los receptores de tipo kainato disminuye la proliferación de los cultivos y
causa la muerte por apoptosis de los 04+, siendo ambos fenómenos independientes de la activación de la PKA, la PKC y ERK1/2, pudiendo estar mediados por la mayor entrada de Ca2+ promovida por la activación de estos receptores y su posterior
acumulación en mitocondrias.
INTERACCION ENTRE LOS NEUROTRANSMISORES GLUTAMATO, DOPAMINA Y GABA EN LA CORTEZA PREFRONTAL DE LA
RATA DESPIERTA: ESTUDIOS CON MICRODIALISIS . Autor: ARCO GONZALEZ ALBERTO DEL. Año: 1999. Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID. Centro de lectura: BIOLOGIA. Centro de realización: FACULTAD DE MEDICINA.
Resumen: En la corteza prefrontal aproximadamente el 75-80% de las
neuronas que hay son neuronas piramidales espinosas de naturaleza glutamatérgica y son, a su vez, las que forman las principales eferencias de la corteza prefrontal. Estas neuronas piramidales reciben terminaciones dopaminérgicas que provienen del
área tegmental ventral mesencefálica y terminaciones GABAérgicas de interneuronas GABA localizadas en la propia corteza prefrontal. Por su parte, las interneuronas GABAérgicas también recien terminaciones dopaminérgicas desde el área tegmental
ventral y terminaciones glutamatérgicas de las neuronas piramidales. Por tanto, en la corteza prefrontal existe una base neuroanatómica y neuroquímica que sugiere que la interacción entre los neurotransmisores glutamato, dopamina y GABA juega un
papel importante en la actividad de esta área del cerebro. En la presente Tesis Doctoral se presentan una serie de estudios experimentales sobre la interacción entre glutamato, dopamina y GABA en la corteza prefrontal. Para ello se utilizó la
técnica de microdiálisis intracerebral in vivo que permite medir concentraciones ante diferentes tratamientos farmacológicos y/o conductuales. El objetivo del primer bloque experimental fue estudiar el efecto de la activación de los receptores
glutamatérgicos ionotrópicos NMDA y AMPA sobre la liberación de GABA y glutamato en la corteza prefrontal de la rata despierta. El objetivo del segundo bloque experimental fue estudiar primero, el efecto de un aumento en la concentración endógena
de dopamina sobre las concentraciones extracelulares de GABA y glutamato en la corteza prefrontal de la rata despierta. El objetivo del tercer bloque experimental fue investigar el efecto de la activación de los receptores glutamatérgicos
ionotrópicos NMDA y AMPA sobre la liberación de dopamina basal y estimulada por estrés en la corteza prefrontal de la rata despierta. También se estudiaron los metabolitos dopaminérgicos DOPAC y HVA como índice del metabolismo dopaminérgico en esta
área del cerebro. PASTRONES DE PROLIFERACIÓN Y DIVISIÓN CELULAR EN LOSLINAJES NEURONALES POSTEMBRIONARIOS DE
DROSOPHILA. IMPLICACION DEL GEN MINIBRAIN EN LA NEUROGÉNESIS POSTEMBRIONARIA . Autor: CERÓN
MADRIGAL JULIÁN. Año: 1999. Universidad: MIGUEL HERNANDEZ. Centro de realización: INSTITUTO DE NEUROCIENCIAS (UMH).
Resumen: el gen minibrain (mnb) en Drosophila melanogaster
codifica para una nueva familia de proteínas quinasas que tienen una función relacionada con la neurogénesis durante el período postembrionario.
Mutantes hipomorfos para este gen presentan una redución de tamaño en el sistema nervisoso central SNC adulto sin afectar la estructura ni la conectividad del mismo, pero con ciertas alteraciones comportamentales. De este modo, cabría esperar
que estas proteínas intervinieran en algún paso del proceso neurogénico que sucede durante el período postembrionario y que da lugar a las células del SNC adulto.
En la neurogénesis postembrionaria inervienen dos grandes tipos de neuroblastos; los del cerebro central, de mayor tamañó y dispersos en el cerebro larvario,y los de los centros proliferativos del lóbulo óptico (opc, ipc y lámina) que son de
menor tamaño y organizados en un epitelio germinativo.Al contrario de lo que sucede con la neurogénesis embrionaria, los mecanismos neurogénicos durante le período larvario son poco conocidos, así que se hace necesario un análisis más detallado de
los procesos proliferativos que aquí suceden con el fin de conocer más en profundidad el sistema de generación neural y los patrones de división en los que el gen mnb estaría ejerciendo su función.
El conocimiento de la función del gen mnb debe suponer un apoyo importante para comprender mecanismos de desarrollo del sistema nervioso tanto en Drosophila como en organismos vertebrados donde existen homólogos de este gen que pudieran tener
funciones conservadas durante la evolución.
Ante estos precedentes, se plantearon los siguientes objetivos:
- Descripción de los mecanismos neruorgénicos psotembrionarios. Tipos celulares, patrones de expresión de marcadores, orientación de las divisiones, ciclos celulares de las distintas poblaciones ….
- Desarrollo un sistema de cultivos primarios proliferativos de neuroblastos postembrionarios.
- Caracterización el fenotipo proliferativo larvario de los mutantes hipomorfos para el gen mnb.
-Estudio de los patrones de expresión de las proteínas y del ARNm del gen mnb.
Para el conocimiento más detallado de los mecanismso de divisón celular de los neuroblastos larvarios, se utilizaron marcadores que permitieron caracterizar tanto tipos de divisiones (simétricas que originan dos neuroblastos; y asimétricas que
dan laugr a un neuroblasto (Nb) y una célula ganglionar madre (GMC), que a su vez se divide en dos células ganlionares (GC), como tipos celulares.H ibridaciones in situ para localizar el ARN mensajero de propero e imunocitoquímicas para la proteína
ELAV, complementaron una descripción de patrones de expresión en el SNC larvario que, hasta la fecha, son desconocidos. Con esto se completó la descripción de la neurogénesis postembrionaria de Drosophila.
Se optimizaron condiciones para poner a punto un sistema de cultivos primarios de neuroblastos larvarios. Entonces se analizaron los procesos proliferativos que aquí acontecieron, para una posterior aplicación como sistema prolfieratiavo in
vitor de donde se puede inferior información sobre la funcionalidad de diversos genes, y especialmente de mnb.
Las primeras aproximaciones a los ciclos celulares de esta población de neuroblastos postembrionarios se basaron en la detección de la incorporación de bromo-deoxiuridina (BrdU) duratne la fse S del cilo celular. Estos estudios sobre el ciclo
celular de las poblaciones del SNC larvario se complementaron con tinciones de ADN lo cual permitió medir índices mitóticos en nuestras preparaciones. El análisis detallado, cuantitativo y cualitatiavo, de estos experimentos, tanto en SNC in toto
como in vitro, nos capacitaron para distinguir fenotipos apra los mutantes mnb. Además, el sistema de cultivos celulares del crebrocentrla junto a los epitelios germinativos delSNC larvario nos informó sobre la autonomía celular en la función del
gen mnb, lo cual perimitirá el uso de sistemas inv itro en el futruo para los estudios referenes a la funcionalidad de sste gen.
En conjunto, las alteraciones que presentan los mutantes mnb en los sistemas que hemos descrito, añadido a los datos que resultan del uso de anticuerpos y sondas espcíficas para mnb, implican al gen mnb en diferenciación temprana y en la
regulación negativa de la proliferación celular de células neurales. ESTUDIO DE LA DISTRIBUCIÓN DE LAS SUBUNIDADES ALFA 4 Y BETA 3 DEL RECEPTOR NICOTINICO NEURONAL EN
EL CEREBRO DE ROEDORES . Autor: ARROYO JIMÉNEZ M. MAR. Año: 1999. Universidad: MIGUEL HERNANDEZ. Centro de realización: INST. DE NEUROCIENCIAS E INSTITUT PASTEUR.
Resumen: El estudio de la localización celular y subcelular
de las subunidades del receptor nicotínico de acetilcolina en el cerebro es de gran interés para comprender la función de este receptor. En esta Tesis, se ha demostrado mediante inmunocitoquímica que la subunidad alfa 4 del receptor nicotínico
neuronal se encuentra ampliamente distribuida en el cerebro de roedores y es muy elevada en los grupos neuronales monoaminérgicos, donde colocaliza con los neurotransmisores específicos o con su enzimas de sintesis. Se describe por primera vez la
asociación de algunos receptores nicotínicos que contienen la subunidad alfa-4 a densidades postsinápticas, mediante la técnica de oro coliidal en microscopía electrónica.La Tesis estudia también la localización de la subunidad beta-3. La
inmunorreactividad es de dos tipos. El marcaje de tipo I constituye "cestos" pericelulares alrededor del cuerpo de ciertas células, sobre todo en la corteza cerebral y en el núcleo reticular del tálamo. El marcaje de tipo II se distribuye de forma
homogénea en ciertas áreas cerebrales como el estriado y el hipocampo. Los "cestos" pericelulares en corteza cerebral se encuentran rodeando a los cuerpos celulares y dendritas proximales de una población determinada de interneuronas corticales
carcterizada por su contenido en parvalbúmina.
Por útlimo, la Tesis estudia la unión de ligandos a receptores nicotínicos en cortes de cerebros de ratones manipulados genéticamente para eliminar la subunidad alfa-4. Estos ratones han servido para definir receptores nicotínicos con
características especiales en su composición de subunidades.
ASPECTOS DINÁMICOS DEL DESARROLLO TEMPRANO DE LA CORTEZA CEREBRAL EN LA RATA . Autor: SORIA LÓPEZ JOSE MIGUEL. Año: 1999. Universidad: MIGUEL HERNANDEZ. Centro de realización: INSTITUTO DE NEUROCIENCIAS.
Resumen: Los objetivos principales de este trabajo fueron
la caracterización de las diferentes poblaciones neuronales de la zona marginal durante la corticogénesis. Las hipótesis de que pudiera existir una posible diversida neuronal en la zona marginal durante los primeros estadíos del desarrollo, así como
la hipótesis de una temprana predeterminación de territorios corticales nos llevaron a plantear en concreto los siguientes objetivos basados en el estudio de dos principales poblaciones neuronales.
Estudio de la población de neuronas pioneras en la zona marginal de la rata durante la formación de la corteza.
En primer lugar, determinamos el momento de aparición en la corteza de este tipo neuronal, así como de su axon pionero, atendiendo a su morfología, dirección de crecimiento y destino final durante el desarrollo embrionario.
La idea de una predeterminación en la organización cortical, antes de la llegada de axones talámicos, nos llevó a el estudio de la distribución tangencial en la zona marginal de esta población neuronal pionera durante los primeros estadíos del
desarrollo, utilizando para ello un nuevo abordaje técnico, la inmunocitoquímica de cerebros enteros y los montajes in toto.
Además, con el fin de profundizar en su conocimiento a nivel funcional, planteamos como objetivo, determinar los distintos tipos de receptores funcionales en estas neuronas pioneras en presencia de neurotransmisores excitadores.
Estudio de la población granular subpial en la zona marginal de rata durante la corticogénesis.
El primer objetivo fue confirmar la existencia de la una capa granular subpial en la zona marginal de la corteza cerebral rata durante el desarrollo, equivalente a la existente en humanos. Una vez determinada su existencia, nuestro siguiente
objetivos consistió en estudiar la presencia de distintos subtipos neuronales de esta población en base a su neuroquímica, determinando además su patrón de distribución en la zona marginal.
Una vez caracterizada la población, nos planteamos como objetivo la determinación del lugar de su origen, así como el tipo de migración utilizada por esta población para alcanzar la zona marginal durante estos estadíos embrionarios.
CONCLUSIONES
1,- La zona marginal de la corteza cerebral en desarrollo contiene una nueva población neuronal que nosotros hemos denominado neuronas pioneras, por su temprana proyección axonal a cápsula interna.
2,- Las neuronas pioneras son de dos tipos independientes, identificados neuroquímicamente mediante los marcadores claretinina y calbindina.Estos dos tipos neuronales son de distinta morfología y tienen diferentes patrones de distribución
tangencial en la superficie de la zona marginal del esbozo cortical.
3,- La población de células pioneras es una población distinta a la población de células de subplaca, ya que tienen una generación más tempranas, y se observan en la zona marginal durante el desarrollo embrionario hasta estadios previos al
nacimiento.
4,- La aparición de la placa cortical separa a la preplaca en dos capas completamente distintas: la subplaca y la zona marginal conteniendo las células pioneras. Esta conclusión modifica el clásico concepto de desarrollo cortical, en el cual
las únicas células existentes en la zona marginal serían las células de Cajal-Retzius.
5,- Las neuronas pioneras cubren todo el esbozo del neocórtex y del arquicórtex (hipocampo).
6,- Las neuronas pioneras no se distribuyen uniformemente en la superficie de la preplaca ni de la zona marginal, sino que forman agrupaciones celulares que se van haciendo más compactas conforme avanza el desarrollo. Estas agrupaciones no
ocurern al azar, sino que se distribuyen a modo de mosaicos. Estos mosaicos, que nosostros hemos definido por primera vez, son la primera carcterística de tipo territorial que aparece durante el desarrollo de la corteza.
7,- Las agrupaciones celulares son el origen de axones fasciculados visibles en la superficie de la zona marginal.
8,- Las neuronas pioneras tienen un carácter transitorio. Estas neuronas sufren un proceso de profundización en la placa cortical y desaparecen antes del nacimiento.
9,- Las neuronas pioneras contienen receptores ionotrópicos funcionales, GABAA y NMDA.
10,- Describimos una nueva población neuronal que forma la capa granular supial en la rata, equivalente a la descrita previamente en humanos. Esta capa subpial proprociona a la zona marginal de la neocorteza una gran diversidad neuronal durante
los primeros estadios del desarrollo.
11,- Neuronas pertenecientes a la población de la capa granular subpial, que expresan los marcadores reelina y calretinina, parecen ser el origen de las células de Cajal-Retzius, que se diferencian en el periodo postnatal.
12,- Otra segunda subpoblación de la capa subpial granular contiene calbindina y nunca reelina.
13,- La zona retrobulbar constituye una fuente de diversas poblaciones neuronales migratorias de la capa subpial granular cuyo destino final es la paleocorteza. La zona retrobulbar no constituye el origen de esta población neuronal granular
subpial pertenecientes a neocorteza.
14,- Dentro de la zona retrobulbar, la eminencia septal es el origen real de la migración tangencial de la capa granular supbial que da lugar a las futuras células de Cajal Retzius en la paleocorteza de la rata. HIDRÓLISIS ESTEROESPECIFICA DE FOSFORAMIDATOS NEUROTOXICOS . Autor: MONROY NOYOLA ANTONIO. Año: 1999. Universidad: MIGUEL HERNANDEZ. Centro de lectura: MEDICINA. Centro de realización: FACULTAD DE MEDICINA.
Resumen: El compuesto hexil
diclorofenil fosforamidato (HDCP) es un compuesto quiral analogo del insecticida metamidofos, el cual induce neuropatia retardada. La propiedad quiral de este compuesto oranofosforado es un factor a considerar en el mecanismo inductor de este
sindrome neurodegenerativo, de aquí la importancia de estudiar su posible hidrolisi estereoselectiva. Por otro lado, actualmente las enzimas que hidroliozan organofosforados son un tema de gran relevancia debido a su papel protector frente a la
toxicidad de organofosforados, endotoxinas y peroxidacioin de lipidos. Estas enzimas se conocen con el nombre de fosfotriesterasas. La hidrólisis de HDP se conoce como actividad HDCPasa. Con el proposito de identificar nuevas actividades HDCPasas en
aves y mamiferos, asi como el de caracterizar la hidrólisis estereoespecifica HDCP por diferentes tejidos de gallina, rata y conejo, en esta tesis se presentan 4 estudios: 1) Estudio comparativo de la actividad HDCPasa frente a la actividad
paraoxonasa en gallina, rata y conejo; 3) Un estudio del efecto activador de diferentes cationes metalicos sobre la hidrólisis de HDCP racemico en los tejidos de gallina; y 4) Identificacion y caracterizacion de una nueva actividad HDCPasa
cobre-dependiente.
La actividad HDCPasa es mayor que la actividad paraoxonasa en todos los tejidos de las tres especies, excepto en suero de conejo. Con respecto a la hidrólisis de isomeros de HDCP se ha observado una importante hidrolisis estereoespecifica
Ca2+dependiente del S-HDCP en suero y en las fracciones particuladas de todos los tejidos de rata y conejo. En gallina se presentaron niveles significativos de esta actividad esteroselectiva Ca2+-dependiente en la fraccion particulada de higado
cuando se emplearon mayores concentraciones de tejido en el ensayo. En suero de pollo se observa una significativa hidrólisis estereoespecifica Cu2+-dependiente del R-RDCP>S-HDCP en presencia de cobre y lo hace a traves de un mecanismo de
desplazamiento directo en que posiblemente participan los primeros cuatro aminoacidos de esta proteina como el cetro catalitico. Las conclusiones de esta tesis son: 1)Se ha descubierto una nueva actividad fosfotriesterasa Cu2+-dependiente en la
albumina de pollo y pavo. Esta actividad puede ser de relevancia para futuras aplicaciones biotecnologicas en medicina, farmacologia y toxicologia ambiental y 2) La biodegradacion estereoselectiva del S(-HDCP) in vitro por los principales tejidos de
metabolismo sistemico (higado y suero) refuerza la hipotesis estereoselectiva de toxicidad de este fosforamidato. "El R(+)HDCP, es el isomero que permanece en mayor proporcion despues de la hidrólisis del HDCP in vivo y por lo tanto, debera ser el
isomero responsable de los efectos neurotoxicos. DISTRIBUCIÓN TISULAR Y SUBCELULAR DE LA PROTEÍNA GI2 ALFA EN EL CEREBRO DE RATÓN ADULTO.
Autor: MARTÍN CLEMENTE BEGOÑA. Año: 1999. Universidad: MIGUEL HERNANDEZ. Centro de realización: INSTITUITO DE NEUROCIENCIAS.
Resumen: El objetivo general de esta tesis ha sido
identificar con precisión la localización tisular de la subunidad alfa de uan proteína G,la proteína Gi2, en el cerebro de ratones adultos. Esta proteína G, que se ubica en el organismo, presenta altos niveles de expresión en el cerebro. Su nivel de
expresión en cerebro es comparable al de la proteína más abundante en cerebro, a saber, la proteína Go. No se ha descrito hasta ahora la distribución tisular de la proteína Gi2alfa en el cerebro. La disponibilidad de un anticuerpo policlonal que
reconoce de forma específica esta subunidad, nos permitió abordar el estudio de la distribución anatómica de la proteína Gi2alfa en el sistema nervioso central de ratones adultos.
A partir de un estudio preliminar que nos permitió conocer las características generales de la distribución de la proteína en el sistema nervioso central, el trabajo se ha centrado en los siguientes objetivos generales:
El primer gran objetivo ha sido determinar si la proteína Gi2alfa se expresa en cuerpos celulares y dendritas de neuronas. Los resultados priminares en este campo permitieron identificar una población neuronal presente el septum que expresa
intensamente esta proteína. En base a ello, nos hemos propuesto estudiar por medio de métodos inmunocitoquímicos en microscopia confocal y en microscopia electrónica las carcterísticas fentípicas de las neuronas que expresan Gi2alfa en el septum:
tanto los marcadores inmunocitoquímicos asociados, como los posibles sistemas axonales aferentes que intervanl as neuronas que expresan proteína Gi2alfa.El hallazgo de la expresión de proteína Gi2alfa en un determinado grupo de neuronas septales nos
permitió abordar el estudio de su localización subcelular y en particular comprobar su posible localización en densidades postsinápticas.
El segundo gran objetivo ha sido caracterizar detalladamente la fuerte expresión de la proteína Gi2alfa en relación con la neurogénesis que tiene lugar en animales adultos. La observación de la expresión de esta proteína en un sistema de
neurogénesis y migración descrito en ratones adultos, que proprociona nuevas interneuronas al bulbo olfatorio a lo largo de toda la vida adulta del animal, nos permitió profundizar en el estudio de su expresión en este sistema. Para ello nos
propusimos determinar, utilizando las mismas técnicas que en el primer objetivo, qué tipos celulares y neuronales de la vía migratoria expresan selectivamente la proteína gi2alfa. Adicionalmente,nos propusimos estudiar si las interneuronas del bulbo
olfatorio, que se originan en este sistema de neurogénesis adulta, expresan protéina Gi2alfa. Del mismo modo, hemos estudiado la expresión de la proteína Gi2alfa en la capa subgranular de la fasciadentada, localización donde también se ha descrito
la existencia de neurogénesis adulta en roedores.
El tercer gran objetivo ha sido caracterizar la localización tisular el de la proteína en áreas de neuropilo que mostraron fuerte expresión en los experimentos preliminares.El estudio se ha desarrollado fundamentalmente en los núcleos
hipotalámicos y en cerebelo.
El cuarto objetivo ha sido determinar la expresión de proteína Gi2alfa en células de microglía, en particular en corteza cerebral, formación hipocámpica y bulbo olfatorio.
CONCLUSIONES
Mediante experimentos de inmunocitoquímica se ha estudiado la expresión de la subunidad alfa de la proteína Gi2 en el cerebro adulto de ratones CD1. El marcaje observado se localiza en distintos tipos celulares: neuronas, neuroblastos, células
gliales (astroglia y microglía), células ependimarias y neuropilo. El marcaje inmunocitoquímico está asociado a localizaciones específicas en determinadas regiones del cerebro. De este modo, la expresión de la proeína Gi2alfa en cuerpos neuronales
se hace evidente en el septum. La expresión en astrocitos y en neuronas inmaduras tiene lugar en la zona subependimaria y la vía de migración rostral, que proporcionana interneuronas al bulbo olfatorio. La expresión en células microgilaes ocurre
mayoritariamente en la corteza cerebral, la formación hipocámpica y el bulbo olfatorio. Por útlimo, la proteína se encuentra en gran abundancia en el neuropilo de núcleos hipotalámicos y de la capa molecular del cerebelo.
La población neuronal inmunorreactiva para Gi2alfa en el septum está localizada en los núcleos septal hipocámpico y septal lateral intermedio, donde se marcan cuerpos neuronales y dendritas proximales, así como neuropilo. Las neuronas del
núcleo septal lateral intermedio que expresan Gi2alfa incluyen una población de neuronas somatoespinosas, denominadas neuronas de tipo Iia en la clasificaicón de Alonso y Frotscher, y otras neuronas carentes de espinas somáticas, denominadas
neuronas de tipo Iib. En estas neuronas, la proteína Gi2 alfa se localiza en la membrnas plasmática, incluyendo formaciones que pede identificarse como caveolas. Otras localizaciones subcelulares son las membranas de orgánulos intracelulares, como
la menbrana del complejo de golgi en su cara "trans" y la membrana de las vesículas que derivan del complejo y, por fin, el retículo endoplásmico rugoso y los microtúbulos de dendritas. Observamos el marcjae d ela sdensidades postsinápticas
correspondientes a sinapsis de tipo asimétrico, tanto en el soma como en dendritas y espinas dendríticas. No hemos observado marcaje asociado con elementos pre- o post- sinápticos de sinapsis simétricas. Las neuronas septales inmunorreactivas apra
Gi2alfa reciben intervación dopaminérgica.
La proteína Gi2alfa se expresa de forma selectiva en la capa subgranular del giro dentado de la formacion hipocámpica y la zona subependimaria, que son las dos únicas regiones proliferativas descritas, hasta el momento, en el cerebro adulto de
mamíferos.
El patrón de distribución de la proteína Gi2 alfa es muy selectivo en la vía de migración tangencial o migración en cadena hacia el bulbo olfatorio. El marcaje se extiende desde el origen de esta migración,la zona subependimaria, a lo larto de
la ruta de migración rostral, hasta el bulbo olfatorio que constituye el final de esta migración. Los principales tipos celulares que forman parte de la vía de migración hacia el bulboolfatorio expresan la proteína Gi2alfa. La proteína se expresa en
las células ependimarias del ventrículo, los neuroblastos migratorios y los astrocitos que envuelven las cadenas de células migratorias. Gi2 alfa se expresa de forma selectiva en el citoplasma y los cilios de las células ependimarias asociadas a la
vía de migración y, de forma generalizada, en los cilios de las células ependimarias ajenas a la vía de migración. Con la presencia de la proteína Gi2 alfa en la vía migratoria se añade un nuevo factor a la lista de moléculas que pueden estar
implicadas en posibles mecanismso de proliferación, migración, superivencia celular o diferenciación en el cerebro adulto. Puesto que Gi2 alfa se expresa en diversos tipos celulares en la ruta migratoria, parece indicar que los posibles efectos
mediados a través de la proteína Gi2 alfa no deben de ser ejercidos de forma selectiva sobre un tipo celular en particular. Sin embargo, los astrocitos asociados a esta vía de migración son los únicos astrocitos de todo el sistema nervioso central
que hemos observado inmunorreactivos par aGi2 alfa. Esto apoya una posible función específica de Gi2 alfa en astrocitos pertenencientes a la vía migratoria.
En el bulbo olfatorio, una pequeña proporción de células periglomerulares y células granulares del bulbo olfatorio expresan la proteína Gi2alfa, siendo mayor la expresión de esta proteína en la cpa del nervio olfatorio y en el neuropilo de los
glomérulos. La proteína Gi2alfa se expresa en una población de células microgliales del bulbo olfatorio, de la corteza cerebral y del giro dentado de la formación hipocámpica.La proteína Gi2alfa se expresa intensa y selectivamente en la parte
anterior del bulbo olfatorio accesorio, concretamente en la capa del nervio vómeronasal y en al capa glomerular.
El neuropilo de núcleos hipotalámicos es fuertemente inmunorreactivo para Gi2alfa.Algunos de los procesos marcados son terminales axonales, puesto que se puede observar que forman sinapsis. La proteína se expresa de forma selectiva en las
distintas capas del cerebelo. En la capa molecular, el marcaje se observa en el neuropilo.La capa de células de Purkinje y la sustancia blanca son inmunonegativas, y en la capa granular, el marcaje corresponde a los granos.
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