Teis de Maestría

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https://hdl.handle.net/20.500.12371/21039

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Analisis de la propagacion de potenciales electricos relacionados a eventos en la superficie del cuero cabelludo del humano
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2011) Vazquez Balbuena, Montserrat; Manjarrez Lopez, Elias
En 1947 W. Pitts y W. McCulloch señalaron que "...el ritmo alfa realiza un 'escaneo' temporal de la corteza [visual] la cual, de este modo, adquiere a costa del tiempo el equivalente a otra dimensión espacial en su conjunto neuronal". Este fenómeno de barrido de la corteza fue bautizado con el nombre de "ondas viajeras" en 1949, por Goldman y cols., quienes señalaron que "había cierta actividad de incremento y disminución de los potenciales eléctricos, la cual aparentemente ocurria a intervalos irregulares en electrodos aislados. La actividad más notable, sin embargo, es aquella de las ondas viajeras a través del cráneo". Aún cuando se ha descrito la existencia de este proceso de barrido en la corteza cerebral (Goldman y cols., 1949; Petsche y Sterc, 1968; Hughes, 1995; Burkitt y cols., 2000; Massimini y cols., 2004) los trabajos que se han realizado sólo abordan el fenómeno mediante un análisis cualitativo o bien cuantitativo restringido de las ondas cerebrales. Un ejemplo de ello es el trabajo de Massimini y cols. (2004), quienes estudiaron la oscilación lenta del sueño N-MOR (sueño sin movimientos oculares rápidos). Este fenómeno, que consiste en una oscilación lenta (<1 Hz) del potencial de membrana de las neuronas corticales (Steriade y cols., 1993a), involucra la mayor parte de la corteza. Massimini y cols. (2004) evaluaron el pico negativo de esta onda para explorar la dinámica espaciotemporal de la oscilación lenta en humanos dormidos. Realizaron registros electroencefalográficos (EEG) de alta densidad (256 electrodos de carbón) co-registrados con imágenes de resonancia magnética (IRMs) de cada individuo. Los registros se realizaron en ocho sujetos, hombres, diestros, 20-25 años de edad, durante el primer episodio de sueño de la noche (duración de sesión 1.0-1.5 hr). Los sujetos se colocaron en un cuarto protegido a prueba de ruidos, y se les permitió dormir a su hora acostumbrada. Los estados del sueño fueron evaluados de acuerdo con Retchtschafflen y Kales (1968) para EEG referenciado a la mastoides. Las señales fueron filtradas con un filtro pasa-altas de 0.1 Hz y un filtro pasa-bajas de 4 Hz, y se digitalizaron a 500 Hz; además, fueron re-referenciadas al promedio de las señales registradas de los dos lóbulos de las orejas. Massimini y cols. (2004) reportaron que dentro de un ciclo individual de oscilación lenta, el tiempo de presentación del pico negativo varió a través de los diferentes electrodos. Cuando las señales registradas en todos los electrodos que detectaron un ciclo se organizaron de acuerdo con el tiempo de presentación del pico negativo, se puso en evidencia un cambio continuo (Fig. 1-A). Para ilustrar la distribución espacial de los retardos al pico negativo para un ciclo individual de oscilación lenta ellos construyeron mapas de retardo (Fig. 1-B). El asterisco rojo representa el valor mínimo de retardo (origen del ciclo). Desde el origen, un gradiente de retardos que incrementan avanza de las áreas frontales izquierdas a las áreas parietales derechas. Dada la continuidad del gradiente de latencias en el cuero cabelludo, las principales direcciones de propagación para un ciclo individual de la oscilación lenta pueden representarse por medio de líneas de flujo superpuestas sobre el mapa de retardos. Cada línea de flujo es tangencial a la dirección de la velocidad instantánea y avanza en el campo vectorial bidimensional de retardos hasta que el gradiente se pierde. Para determinar la velocidad de propagación de la oscilación lenta en el cuero cabelludo, Massimini y cols. (2004) seleccionaron una fila de 20 electrodos localizados a lo largo de la línea media del cuero cabelludo [de FPz (electrodo frontopolar de la línea media) a Oz (electrodo del polo occipital de la línea media)] y realizaron una regresión lineal entre las posiciones de los electrodos (empezando en FPZ= 0 mm) y los retardos. La onda pareció propagarse a velocidad constante (2.6 m/seg, ejemplo de la Fig. 1-C). La velocidad de propagación varió entre 1.2 y 7 m/seg, si bien mayoritariamente se ubicó entre 2 y 3 m/seg, con un promedio (para todos los sujetos y ciclos) de 2.7 ± 0.2 m/seg. Durante la fase de incremento de la oscilación lenta, un parche de positividad en el cuero cabelludo emergió de la negatividad extendida y se movió de la región frontal izquierda hacia las regiones parietales derechas, como se aprecia cualitativamente en los mapas de la Fig. 1-D.
Caracterizacion de las isoformas de la enzima convertasa de pro-proteinas PC1 en cerebro de raton; su distribucion subcelular en la via secretora y su liberacion de la fraccion sinaptosomal
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2011) Rubio Nava, Karla Maria; Padros Semorile, Maria Rosa; Vindrola Asti, Osvaldo
Desde el descubrimiento de la biosintesis de la enzima PC1 en las células de corticotrofos de ratón AtT-20 en 1992, y del esclarecimiento de la isoforma que presenta la actividad biológica, el patrón de procesamiento de la pro-PC1 descrito por estos autores no ha sido refutado hasta la fecha. Sin embargo, usando otros modelos experimentales se han agregado algunas isoformas de la enzima, las cuales son dependientes del tejido en estudio. En el presente trabajo de Tesis se demostró que todas las isoformas encontradas en los diversos tejidos y lineas celulares (controles y transfectadas) se encuentran en las fracciones subcelulares del cerebro de ratón. Trabajando con fracciones microsomales, sinaptosomales crudas y sinaptosomales enriquecidas encontramos moléculas de 52, 66, 70, 76, 87, 92 y 94 kDa, las cuales presentan concentraciones diferenciales en cada fracción subcelular y distinta topologia en cada una de ellas. Además de esclarecer que se encuentran como monómeros. La única de estas moléculas que se encuentra en forma soluble y parcialmente asociada a la membrana en estos organelos es la molécula de 66 kDa, la cual fue definida originalmente como la única enzima biológicamente activa y que no contiene la región carboxilo terminal. Todas las otras isoformas, contienen el carboxilo terminal, se encuentran asociadas a membrana y, según experimentos bioquímicos clásicos que realizamos, presentaron el comportamiento de proteinas transmembranales. De las isoformas encontradas, las de 66, 87 y 94 kDa se encuentran mayoritariamente concentradas en los microsomas; mientras que las de 70, 76 у 92 kDa alcanzan los mayores niveles en la fracción sinaptosomal, la cual contiene los gránulos secretorios electrodensos. Hasta ahora se pensaba que la molécula de 66 kDa debería encontrarse mayoritariamente en los granulos secretorios, sin embargo, hasta la fecha no se habia realizado un estudio de fraccionamiento subcelular para corroborarlo. Varios trabajos sostienen que la región carboxilo terminal es necesaria para que la PC1 reconozca microdominios del TGN que le van a permitir introducirse en los gránulos secretorios sintetizados a partir de esta estructura. Esto nos sugiere que la molécula de 66 kDa seguiría un mecanismo alternativo al de las moléculas que contienen esta región. Los estímulos específicos para inducir la liberación de los productos almacenados en gránulos secretorios (activación de PKA y PKC) incrementaron notablemente la secreción de las isoformas de 66, 70, 76 y 87 kDa. Las únicas dos moléculas que no fueron detectadas en el medio de cultivo son la de 92 y 94 kDa. Por otro lado, en este trabajo de Tesis demostramos que la enzima PC1 transmembranal no solamente sigue la vía clásica regulada, que es la única reportada hasta ahora, sino que también ingresa a la vía constitutiva y es transportada a la membrana plasmática de sinaptosomas y de clones (PC1 +) de una línea celular neuronal diferenciada. De acuerdo a los experimentos de distribución subcelular, método de deslipidización de membranas, inmunopurificación, liberación de sinaptosomas por estímulos específicos e inmunocitoquímica de sinaptosomas y células neuronales, la conclusión del trabajo es que la pro-PC1 una vez que ingresa al retículo endoplásmico produce dos tipos de moléculas: una soluble y otras que presentan un comportamiento bioquímico de proteínas transmembranales. Estas proteínas pueden seguir dos vías a partir del TGN, la vía regulada, incorporándose a gránulos secretorios, y la vía constitutiva cuyo destino final es la membrana plasmática de sinaptosomas y de una línea celular neuronal. Esto nos sugiere que la enzima PC1 podría tener varias funciones dependiendo de su distribución subcelular, procesamiento autocatalítico y cambios post-traduccionales.
Efecto de sustancias promotoras de la vigilia sobre el ciclo sueño-vugilia y en los episodios de inmovibilidad en el mutante de la mielina
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2011) Lara Lozano, Manuel; Eguibar Cuenca, Jose Ramon; Cortes Sanchez, Maria del Carmen
La narcolepsia-cataplejía es un trastorno del ciclo sueño-vigilia que en la población americana afecta hasta el 1.6% de la población, siendo consistente en diferentes grupos étnicos. Este trastorno se caracteriza por presentar somnolencia diurna excesiva; parálisis del sueño; alucinaciones presentes en la transición de la vigilia al sueño o viceversa; y cataplejía, que es la pérdida del tono muscular repentina, que en algunos casos presenta características electroencefalográficas de sueño con movimientos oculares rápidos (MOR). Existen modelos animales para este trastorno del sueño como lo son los perros narcolépticos o los roedores genéticamente modificados o con lesión exotóxica, los cuales han contribuido para determinar las posibles causas de este padecimiento. La rata taiep, es un modelo obtenido a partir de una mutación espontánea durante el desarrollo de una rata con una alta frecuencia de bostezo, conocida como HY (del inglés high yawning). Este modelo recibe su nombre del acrónimo de los signos neurológicos motores que presenta a lo largo de su vida: temblor, ataxia, inmovilidad tónica, epilepsia y parálisis del tren posterior. A partir de los 6 meses medio de edad, la rata taiep presenta episodios de inmovilidad (El's), que tienen características electroencefalográficas de sueño con movimientos oculares rápidos, una arquitectura del ciclo sueño-vigilia fragmentada y que junto a los hallazgos farmacológicos proponen a esta rata como un modelo con fenotipo narcoléptico. Los estimulantes del sistema nervioso central han sido utilizados para tratar algunos trastornos del sueño, incluidas algunos síntomas de la narcolepsia- cataplejía. De esta manera, el objetivo de este trabajo fue el de investigar tres psicoestimulantes con diferentes efectos conductuales sobre los episodios de inmovilidad, es decir, al modafinil, la D-anferamina y la cafeína. Los resultados indican que los El's incrementaron su latencia e encuentran asociados a la acción alertante de las tres drogas utilizadas, dejando en claro que la participación de las vías dopaminérgicas encargadas de regular la vigilia, como lo son la vía mesocortical y mesopontina, participan en la regulación de los El's, mientras que la participación de la vía nigroestrial es independiente.
Modulacion de la aferencia coclear por peptidos opioides
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2009) De La Rosa Jimenez, Victor; Soto Eguibar, Enrique
El oído está compuesto por tres partes: el oído externo, el oido medio y el oido interno. El oido externo está formado por el pabellón auricular que actúa como un reflector para el sonido concentrándolo hacia el conducto auditivo externo, además juega un papel e la discriminación los rangos de frecuencias audibles. El conducto auditivo externo termina en la membrana timpánica que a la vez hace contacto con los huesecillos (martillo, yunque y estribo) del oido medio para la transmisión mecánica del sonido. Finalmente el estribo comunica con el oido interno por medio de la ventana oval en la cubierta ósea de la cóclea La cóclea tiene tres compartimentos fluidos dispuestos alrededor de un hueso central, el modiolo. En un corte transversal, el compartimiento superior es la escala vestibular en cuya base se encuentra la ventana oval, el compartimiento inferior es la escala timpánica en cuya base se encuentra la ventana redonda que sirve para liberar la presión producida por las ondas del sonido. La escala media o conducto coclear separa los otros dos compartimientos. La escala vestibular y la escala timpánica se comunican a través del helicotrema, ubicado en el ápice de la cóclea. La cóclea funciona como un analizador de frecuencias y esto se debe principalmente a sus características fisicas, existe un eje tonotópico en su extensión, en el que las frecuencias altas activan preferentemente las regiones básales y las frecuencias bajas a las regiones apicales (Soto y cols., 2003). El órgano sensorial del oido interno, el órgano de Corti, consiste de una tira epitelial ubicada sobre la membrana basilar, posee células ciliadas arregladas en cuatro filas: una de células ciliadas internas consideradas las células sensoriales verdaderas, que envían impulsos por medio del nervio auditivo y, tres filas de células ciliadas externas que incrementan el mecánicamente el desempeño de la cóclea, cualitativamente (incrementando selectividad) y cuantitativamente (incrementando sensibilidad). Los haces de cilios de las células ciliadas protruyen hacia la endolinfa de la escala media pero los cilios de las células externas están fisicamente unidos a la cara inferior de la membrana tectoria, que se extiende en toda la longitud de la membrana basilar (Lenoir y Pujol, 1984).
Modulacion por agonistas pioides del sistema eferente coclear de los potenciales provocados auditivos en la rata
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2011) Ramirez Alvarado, Maria Teresa; Vega Saenz de Miera, Maria del Rosario; Soto Eguibar, Enrique
En el sistema auditivo existe una innervación eferente notable, que contribuye a procesos de control y regulación de la entrada aferente. El sistema eferente tiene un papel importante en los procesos de discriminación auditiva que se ven significativamente alterados en diversas patologías y durante el proceso de envejecimiento, por esto resulta relevante estudiar los procesos celulares que subyacen. Por otro lado, se ha encontrado la presencia de receptores a diversos neurotransmisores y neuropéptidos en el oído interno entre los cuales se encuentran los receptores a opioides endógenos (revisado en Eybalin, 1993). Resultados obtenidos en el laboratorio muestran que dichos receptores son funcionales en las neuronas del ganglio espiral (De la Rosa, 2009). A nivel sistémico se ha encontrado que en los mandriles los opioides deterioran la discriminación auditiva, además de retardar el tiempo de respuesta a estímulos sonoros (Hienz, 2001). En la práctica clínica se ha reportado que el consumo prolongado o excesivo de derivados opioides inducen sordera sensorioneural (Prommer, 2005; Friedman, 2000). Con base en los antecedentes, decidimos evaluar la respuesta auditiva en el animal íntegro anestesiado, para fines del presente trabajo se estandarizó la técnica de potenciales provocados auditivos de tallo cerebral en la rata, y se probaron los efectos del tratamiento agudo con morfina, fentanilo y naloxona. Para ello se utilizaron dos tipos de estímulo acústico, uno tipo clic y el otro fue de tipo tone bursts en el cual se probaron las frecuencias de 1, 5 y 10 kHz. Lo que encontramos fue que al estimular con clic a una intensidad de 80 dBa, la naloxona indujo un incremento en la amplitud del primer componente de los potenciales auditivos, sin alterar la latencia del mismo. También encontramos que la morfina indujo un incremento en la amplitud del segundo componente de los potenciales auditivos, independientemente del tipo de estímulo acústico utilizado, no obstante el cambio fue significativo solo en la respuesta obtenida con el estímulo tipo clic (*P<0.01, n=3). Por su parte las latencias no resultaron afectadas. El fentanilo incrementó significativamente (*P<0.01, n=7) la amplitud del primer componente, y disminuyó la latencia de diferentes componentes. Estos resultados sugieren la participación del sistema opioide en la modulación de la respuesta auditiva.
Ondas electricas sinusoidales en el cerebelo del gato descerebrado durante la locomocion ficticia espontanea
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2011) Yc Garcia, Karyna de Jesus; Manjarrez Lopez, Elias
En el sistema auditivo existe una innervación eferente notable, que contribuye a procesos de control y regulación de la entrada aferente. El sistema eferente tiene un papel importante en los procesos de discriminación auditiva que se ven significativamente alterados en diversas patologías y durante el proceso de envejecimiento, por esto resulta relevante estudiar los procesos celulares que subyacen. Por otro lado, se ha encontrado la presencia de receptores a diversos neurotransmisores y neuropéptidos en el oído interno entre los cuales se encuentran los receptores a opioides endógenos (revisado en Eybalin, 1993). Resultados obtenidos en el laboratorio muestran que dichos receptores son funcionales en las neuronas del ganglio espiral (De la Rosa, 2009). A nivel sistémico se ha encontrado que en los mandriles los opioides deterioran la discriminación auditiva, además de retardar el tiempo de respuesta a estímulos sonoros (Hienz, 2001). En la práctica clínica se ha reportado que el consumo prolongado o excesivo de derivados opioides inducen sordera sensorioneural (Prommer, 2005; Friedman, 2000). Con base en los antecedentes, decidimos evaluar la respuesta auditiva en el animal íntegro anestesiado, para fines del presente trabajo se estandarizó la técnica de potenciales provocados auditivos de tallo cerebral en la rata, y se probaron los efectos del tratamiento agudo con morfina, fentanilo y naloxona. Para ello se utilizaron dos tipos de estímulo acústico, uno tipo clic y el otro fue de tipo tone bursts en el cual se probaron las frecuencias de 1, 5 y 10 kHz. Lo que encontramos fue que al estimular con clic a una intensidad de 80 dBa, la naloxona indujo un incremento en la amplitud del primer componente de los potenciales auditivos, sin alterar la latencia del mismo. También encontramos que la morfina indujo un incremento en la amplitud del segundo componente de los potenciales auditivos, independientemente del tipo de estímulo acústico utilizado, no obstante el cambio fue significativo solo en la respuesta obtenida con el estímulo tipo clic (*P<0.01, n=3). Por su parte las latencias no resultaron afectadas. El fentanilo incrementó significativamente (*P<0.01, n=7) la amplitud del primer componente, y disminuyó la latencia de diferentes componentes. Estos resultados sugieren la participación del sistema opioide en la modulación de la respuesta auditiva.
Receptores a AMPA en el sistema vestibular del pollo
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2011) Perez Cacho, Claudia Genoveva; Vega Saenz de Miera, Maria del Rosario; Flores Urbina, Amira
El sistema vestibular se encarga del equilibrio y la postura del cuerpo, gracias a estructuras especializadas que se encuentran en el oído interno, que tienen la capacidad de medir cambios en la aceleración lineal y angular de la cabeza. En estas estructuras especializadas se encuentran células mecanorreceptoras, que están relacionadas con la terminal aferente y con la liberación del transmisor. En el sistema vestibular se ha encontrado que en la sinapsis aferente en varias especies hay una actividad eléctrica basal, debida a la liberación espontánea del neurotransmisor y existe evidencia de que quizá sea un aminoácido excitador del tipo del glutamato que puede activar receptores glutamatérgicos en la sinapsis aferente. En este trabajo empleamos una preparación in vitro del sistema vestibular del pollo (Gallus domesticus) en edades postnatales (P1-P5), y la actividad eléctrica espontánea de las aferentes vestibulares se registró por medio de la técnica de registro extracelular multiunitario. Se administraron agonistas (AMPA) y antagonistas (NBQX y CNQX) de los receptores AMPA durante la actividad espontánea y la estimulación mecánica. El estudio del papel de los receptores AMPA nos permite conocer si hay coexistencia de los receptores a glutamato en esta preparación, y su participación en las diferentes fases de la actividad eléctrica. Se analizó la acción del agonista AMPA a diferentes concentraciones (1µM (n=13); 10μΜ (n=24); 100μM (n=17)) en la descarga basal de las aferentes vestibulares y se encontró que AMPA provoca un incremento de la frecuencia de descarga basal de las aferentes en un 77.2%±29.2, 970.1%±142.1 y 1287.2%±186.1, respectivamente, en relación al control. En la respuesta a la estimulación mecánica, se estudió el efecto de AMPA a 1µM (n=8) y 10µM (n=8) sin encontrar una modificación importante en la magnitud de la respuesta. El estudio de la actividad eléctrica espontánea de las aferentes vestibulares y la respuesta a la estimulación mecánica en condiciones control y durante la perfusión en el baño del los antagonistas (CNQX o NBQX) a diferentes concentraciones, n=5; 0.1μΜ, 39.2±4.67, n=5; 1μΜ, 25.2±3.84, n=5; 10µM, 13±3, n=3) y sobre la respuesta a la estimulación mecánica (0.01µM, 54.6±2.1, n=4; 0.1μΜ, 47.4±2.4, n=4; 1μΜ, 31.03±1.2, n=3; 10μΜ, 25.6±2.2, n=3). El efecto de NBQX sobre la descarga basal (0.01µM, 38±2.3, n=5; 0.1µM, 29.2±3.5, n=5; 1µM, 22±1.7, n=3; 10μΜ, 18.6±3.7, n=5) y sobre la respuesta a estimulación mecánica (0.01μΜ, 60.5± 4.3, n=3; 0.1μΜ, 42.9±3.9, n=3; 1µM, 38.4±3.9, n=3; 10μM, 30±4.3, n=3). Mientras que la respuesta de estos antagonistas sobre el agonista (AMPA 10μΜ), se obtuvo una reducción en la respuesta a AMPA de 27.8% con CNQX 0.1µM y de 43.6% con NBQX 1µM, mientras que con CNQX 10µM se obtuvo una reducción de la respuesta de un 84.6% y con NBQX 10µM una reducción de 69.3%. Por último, se estudió la posible localización de los receptores AMPA en el sisterna vestibular del pollo mediante el empleo de solución Ringer modificada (alto Mig²+ (20mM), bajo Ca²+ (0.22mM); n=13), donde se encontró una disminución de la acción de AMPA 10µM de un 63.43% con respecto al control. La inhibición de la liberación del neurotransmisor por la célula ciliada con la solución modificada (alto Mg2+ y bajo Ca2+) y la disminución de la respuesta a AMPA sugieren la presencia pre y postsináptica de los receptores AMPA en el sistema vestibular del pollo.

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