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Sorghum is a source of food in the poorest regions of the world and has a proven versatility in strength and stability of performance under very adverse agronomic conditions. It is a gluten-free cereal, which can be used as raw material for the development of food for the growing celiac population. The aim of this study was to evaluate the effects of extrusion conditions on physicochemical and functional properties of whole grain extruded sorghum. To analyze the effects of extrusion variables, a response surface methodology was used. The variables studied were the extrusion temperature (T) (164, 182 and 200 ° C) and the moisture of the grits (M) (14, 16.5 and 19%). The analysis of the responses shows that the sample obtained at 164°C and 19% M presented the higher sensorial hardness and the lower degree of cooking (DC), while the sample obtained at 200°C and 14% M had the lower hardness and the higher DC. The experimental design used, allowed choosing the most suitable extrusion conditions for obtaining an ingredient based on extruded whole grain sorghum. Taking into account the physicochemical and sensory characteristics of the samples, that obtained at 182°C and 14% M was selected, since it showed good properties for an expanded product. This sample was evaluated regarding composition, lysine availability, iron and zinc availability and protein digestibility.

Introducción: El objetivo de este trabajo, de carácter clínico experimental, fue observar in vitro, mediante la utilización de distintos tipos de microscopios y del estudio microanalítico, los posibles cambios estructurales y químicos del cemento radicular, producidos por el efecto de las fuerzas ortodóncicas generadas al emplear brackets autoligantes activos y pasivos, luego del período de alineación, nivelación y expresión inicial de torque del tratamiento ortodóncico. Materiales y métodos: el estudio se efectuó sobre una muestra de 20 primeros premolares superiores,10 derechos y 10 izquierdos, extraídos por razones ortodóncicas, previo consentimiento informado, procedentes de 10 pacientes jóvenes de 13 a 18 años de edad (3 hombres y 7 mujeres), lo cuales presentaban dentición permanente completa, con una discrepancia óseo-dentaria menor a 5 milímetros, y con extracción dentaria ortodoncicamente indicada para compensar la discrepancia esqueletal o dentaria sagital de clase II existente. Todos los pacientes recibieron un tratamiento de ortodoncia con brackets autoligantes activos y pasivos en forma simultánea. Los brackets autoligantes activos fueron cementados en las hemiarcadas derechas, mientras que los brackets autoligantes pasivos, en las hemiarcadas izquierdas. Las variables analizadas microscópicamente en los primeros premolares superiores derechos e izquierdos fueron: Área, volumen y profundidad, a nivel de las zonas de reabsorción del tejido cementario, como así también, los cambios en la composición química (contenido mineral a través de microscopia electrónica analítica) en las zonas de reabsorción y periferia de las mismas. Resultados: si bien se observaron cambios estructurales y químicos en el cemento radicular, no existieron diferencias significativas al utilizar brackets autoligantes activos o pasivos. Tampoco hubo marcadas diferencias entre las muestras procedentes de distintos pacientes. El tamaño de los cráteres en la zona reabsorción radicular, en área, volumen y profundidad fue muy similar para ambos tipos de brackets. Por otra parte, al estudiar los cambios químicos, mediante microanálisis del tejido, se identificaron variaciones relativas semejantes en ambos grupos de muestras primeros premolares superiores derechos e izquierdos, sometidos a brackets autoligantes activos y pasivos respectivamente. Conclusiones: no existen diferencias significativas en la respuesta biológica (estructural y microanalítica) del cemento dentario, entre las distintas muestras analizadas procedentes de distintos pacientes, al utilizar brackets autoligantes activos o pasivos. Palabras Claves: Brackets, Fuerzas, Cemento, Reabsorción.

La hipótesis de este trabajo de tesis es que tanto in vitro como in vivo, el tratamiento con Metformina podría proteger y/o bloquear los efectos deletéreos de los AGEs sobre el hueso. Objetivos Generales Investigar los mecanismos patogénicos de los AGEs así como los efectos de la Metformina sobre el hueso, en un modelo in vitro de células óseas en cultivo y en un modelo in vivo en ratas diabéticas y controles. Objetivos Específicos 1) Analizar el efecto de los AGEs y la Metformina sobre el citoesqueleto de actina y la diferenciación de osteoblastos en cultivo. 2) Investigar los efectos pro y anti-apoptóticos de los AGEs y la Metformina en osteoblastos en cultivo. 3) Estudiar el efecto de la Metformina sobre el estrés oxidativo inducido por los AGEs sobre osteoblastos en cultivo. 4) Determinar los mecanismos involucrados en la acción de AGEs y Metformina sobre osteoblastos en cultivo. 5) Estudiar el efecto de la Metformina sobre osteoclastos en cultivo. Determinar los mecanismos de transducción de señales involucrados en su acción. 6) Investigar la formación/resorción ósea en ratas diabéticas o control, tratadas o no con Metformina. Estudiar el grado de reparación de heridas óseas, expuestas o no a la acción de la droga Metformina.

En este trabajo se evaluó en el cangrejo de estuario Chasmagnathus granulatus el posible efecto de los metales pesados cadmio y cobre, a concentraciones subletales, sobre el control hormonal de la glucemia y de la reproducción. La exposición crónica de cangrejos intactos a ambos metales, provocó un severo y significativo descenso de la glucemia. Se observó una tipica relación dosis-respuesta al exponer estos animales a diferentes concentraciones de cadmio y cobre, con una mayor sensibilidad a este último metal. El bajo nivel de glucosa detectado en los animales intactos expuestos, fue similar al registrado en animales ablacionados de sus pedúnculos oculares, lo cuál está indicando un posible efecto inhibitorio de ambos metales sobre la secreción y/o sintesis de la hormona hiperglucemiante, CHH, que se produce y secreta en tales pedúnculos. La ausencia de diferencias entre los animales ablacionados controles (sin metal) y ablacionados expuestos a cada metal, está indicando por otra parte que no existe un efecto directo de los tóxicos sobre el nivel basal de glucosa (no regulado por CHH peduncular). Cuando el extracto de pedúnculo ocular de cangrejos previamente expuestos a cadmio o cobre se inyectó en animales intactos, provocó un incremento significativo de la glucemia similar al que provocó la inyección de extractos de animales controles, indicando que no existe un efecto de los tóxicos sobre el contenido de CHH en los pedúnculos oculares, lo que sugiere a su vez que la síntesis hormonal no se veria afectada. Por otra parte, la inyección de CHH purificada de Cancer pagurus, sobre animales intactos expuestos crónicamente a los tóxicos, provocó la reversión del efecto hipoglucémico causado por los metales. Los animales expuestos a cadmio alcanzaron un nivel de glucemia elevado y similar al registrado en cangrejos inyectados con CHH pero no expuestos, demostrando que éste metal no interfiere con la interacción hormona-receptor y/o la transducción de la señal hormonal en los tejidos blanco. Los animales expuestos a cobre incrementaron también la glucemia pero alcanzando un nivel similar al medido en cangrejos no expuestos inyectados con solución salina, lo cuál indica que el cobre afectaría en alguna medida la interacción hormona-receptor, y/o algún paso en la transducción de la señal hormonal máxima. En consecuencia, los resultados obtenidos en esta primera parte de la Tesis apoyan la Hipótesis de que la hipoglucemia observada en animales intactos por exposición a los metales estudiados, se debe a una inhibición que esos metales ejercen sobre la secreción de CHH por parte del centro neuroendocrino ubicado en los pedúnculos oculares, sumado, para el caso de cobre en particular, a una interferencia con los efectos hormonales a nivel de órganos blanco. Con respecto a los ensayos sobre el control de la reproducción, se realizaron ensayos in vivo (14 días) e in vitro (24 horas), con hembras adultas de C. granulatus. En los ensayos in vivo, no se observaron cambios significativos en el indice gonadosomático (IG) de hembras intactas de sus pedúnculos oculares expuestas a cadmio o cobre, mientras que ambos metales provocaron un descenso significativo en el IG de los cangrejos ablacionados. En función de estos resultados, pusimos a prueba la Hipótesis de que esos metales estén interfiriendo con la via estimuladora extrapeduncular del crecimiento gonadal. Para esto, se realizaron ensayos in vitro coincubando ovario con ganglio torácico, fuente de la hormona estimuladora gonadal; como resultado, no se detectaron diferencias entre los grupos control y expuestos a los metales pesados. Sin embargo, cuando el ovario fue incubado con metil farnesoato o l7-hidroxiprogesterona, ambas hormonas estimuladoras del crecimiento gonadal, la incorporación de leucina tritiada fue significativamente menor en los grupos expuestos, corroborando la Hipótesis planteada en términos de una interferencia de cadmio y cobre con los mecanismos de transducción de tales hormonas estimulatorias a nivel gonadal. Por otro lado, ovarios coincubados con tejido peduncular y expuestos a ambos metales pesados, mostraron una incorporación de leucina tritiada significativamente mayor que en los controles (ovario y pedúnculos, pero sin metales en el medio de incubación), sugiriendo un efecto inhibitorio de los tóxicos ensayados sobre la secreción de la hormona inhibidora gonadal (GIH) desde los pedúnculos oculares. La interferencia de cadmio y cobre con los mecanismos de transducción de GIH a nivel ovárico fue descartada como hipótesis alternativa, ya que el agregado de extracto de pedúnculo ocular al medio de incubación fue capaz de revertir por completo el efecto causado por cada tóxico. Por último, el conjunto de resultados obtenidos in vitro con ambos metales, i.e., interferencia con el efecto de hormonas estimulantes (metil famesoato y l7-hidroxiprogesterona) e inhibición de la secreción de la hormona inhibibora GIH, permiten explicar el similar crecimiento gonadal observado en animales intactos, entre controles y expuestos a los metales.

Introducción: El arsénico es un metaloide ampliamente distribuido en el ambiente el cual presenta potentes efectos tóxicos. La contaminación provocada por arsénico inorgánico (iAs) es uno de los mayores problemas sanitarios a nivel mundial. Si bien se han reportado efectos adversos del iAs sobre la función reproductiva, poco se conoce de sus acciones sobre la liberación hormonal y la fisiología adenohipofisaria. Objetivos: 1) Estudiar el efecto citotóxico del iAs sobre la fisiología adenohipofisaria y caracterizar los mecanismos de acción. 2) Investigar el papel del iAs como agente xenoestrogénico en la adenohipófisis y el útero. Resultados: 1) La exposición al iAs, a través del agua de bebida en diferentes concentraciones (5, 25 o 100 ppm) durante 30 días en ratas machos, disminuyó los niveles plasmáticos de prolactina (PRL) en forma dosis dependiente, mientas que la hormona luteinizante (LH) se vio afectada sólo con la máxima concentración utilizada. La administración del metaloide in vivo alteró la expresión del ARNm de genes de respuesta al estrés oxidativo en la adenohipófisis sugiriendo que, en estas condiciones, el iAs induce estrés oxidativo en la glándula. Confirmando los resultados in vivo, el iAs, en concentraciones micromolares, disminuyó la liberación de PRL en forma tiempo-dependiente sin afectar la de LH en cultivos primarios de células adenohipofisarias. Además, el iAs redujo la viabilidad celular adenohipofisaria, efecto debido principalmente a la inducción de apoptosis. Este proceso se caracterizó por un incremento de las especies reactivas del oxígeno, la despolarización del potencial de la membrana mitocondrial y un aumento en la expresión del ARNm de MT-1 y HO-1. El tratamiento con el antioxidante Nacetilcisteína previno el efecto citotóxico y la inhibición de la liberación de PRL inducida por iAs. 2) La administración del iAs a dosis bajas (0,1 ppm) durante 30 días a ratas hembras ovariectomizadas (OVX) indujo la aparición de proestros y estros respecto al control OVX. En la adenohipófisis, se observó un estímulo en la proliferación celular, especialmente de los lactotropos y un incremento en la secreción de PRL. Este metaloide también reguló la expresión proteica del REa y de su variante truncada. En el útero, la exposición al metaloide causó modificaciones citoestructurales mostrando un incremento del área glandular y de la altura del epitelio. Además, el iAs alteró la expresión del REa en las células epiteliales y en el estroma. Conclusiones: El iAs es un disruptor endocrino cuyos efectos varían con la dosis y el tiempo de exposición. A concentraciones micromolares, el iAs induce apoptosis e inhibe la secreción de prolactina. La generación de estrés oxidativo parece ser el principal mediador de los efectos tóxicos del metaloide. Por otro lado, a concentraciones más bajas, el iAs reproduce las acciones del estrógeno, estimulando la proliferación celular en tejidos hormona-dependientes.

A medida que envejece, el cerebro de los mamíferos sufre modificaciones bioquímicas, estructurales y funcionales que disminuyen la plasticidad de sus circuitos. Estos cambios han sido propuestos como responsables del déficit cognitivo y del aumento en la incidencia de las enfermedades neurodegenerativas que se presentan con la edad. El giro dentado del hipocampo cuenta con una forma de plasticidad singular dada por la producción de nuevas neuronas granulares a lo largo de toda la vida. Mediante transducción retroviral con proteínas reporteras y/o transgenes relacionados con la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer se logró utilizar a estas neuronas como vehículo para monitorear los efectos del envejecimiento normal y patológico sobre la plasticidad neuronal. Utilizando inmunofluorescencia y microscopía confocal en ratones wild type envejecidos y en transgénicos modelando la enfermedad de Alzheimer pudimos observar que, aunque el número de neuronas generadas disminuye a lo largo de la vida, estas no se ven afectadas en su migración ni en la densidad de los contactos sinápticos aferentes que desarrollan durante el envejecimiento normal o patológico. Por otro lado, combinando registros electrofisiológicos con análisis morfológico encontramos que la expresión autónoma de célula de diferentes variedades de la proteína precursora de amiloide (APP) altera transitoriamente la forma en que estas neuronas se conectan al circuito del giro dentado. Llamativamente, este efecto parecería no estar mediado por el péptido β amiloide, sino por algún dominio contenido en el extremo C-terminal de APP. En conjunto estos resultados estarían indicando que a pesar de la diversidad de los cambios que se presentan en el cerebro durante el envejecimiento y la neurodegeneración, las neuronas granulares que se desarrollan en el giro dentado bajo tales circunstancias pueden incorporarse anatómica y funcionalmente al circuito. Sin embargo, la dinámica con que se da esta integración se ve afectada por la sobreexpresión de APP en forma autónoma de célula. Alteraciones sutiles como esta podrían subyacer a las manifestaciones cognitivas iniciales encontradas en la enfermedad de Alzheimer.

La Diabetes mellitus (DM) es un síndrome hiperglucémico que afecta al 7% de la población adulta de nuestro país, y que a largo plazo se asocia con complicaciones macro- y micro-vasculares potencialmente discapacitantes. Algunas de estas complicaciones crónicas (aterosclerosis, nefropatía, retinopatía, neuropatía) constituyen las principales causas de morbilidad y mortalidad en pacientes con DM, y por ello se han estudiado sus mecanismos patogénicos con detalle. Sin embargo, existen otras complicaciones tales como las óseas y articulares, que han recibido menor atención en la literatura, pero que contribuyen a disminuir la calidad de vida de los pacientes. En particular, se ha encontrado que a largo plazo, la DM se asocia con pérdida de masa ósea (osteopenia, osteoporosis) y/o disminución en la calidad estructural del hueso, que genera un incremento en el riesgo de fracturas en el esqueleto apendicular.Los pacientes con DM tipo 2 son frecuentemente tratados con antidiabéticos orales (sulfonilureas, biguanidas, tiazolidindionas [TZD] y/o inhibidores de la dipeptidil-peptidasa-4 [DPP-4]), con el objeto de poder lograr un mejor control glucémico. Resulta entonces de interés investigar el posible efecto directo o indirecto de estos antidiabéticos orales sobre el metabolismo óseo, particularmente en vista del efecto deletéreo per se de la DM sobre el hueso. A lo largo de los últimos años nuestro grupo ha estudiado el efecto de la metformina (una biguanida insulinosensibilizante) sobre osteoblastos en cultivo, encontrando que induce en forma directa un incremento en su proliferación, diferenciación y mineralización. En experimentos más recientes, encontramos además que al administrar metformina en el agua de bebida a ratas diabéticas y no diabéticas, induce un efecto osteogénico tanto in vivo (aumentando la masa y celularidad ósea, e incrementando la reparación de una lesión ósea inducida previamente) como ex vivo (estimulando la capacidad osteogénica de células progenitoras de médula ósea aisladas del canal medular diafisario de huesos largos). La dipeptidil peptidasa 4 (DPP-4) es una proteasa de acción extracelular, responsable de la degradación de una familia de hormonas denominadas incretinas, entre las cuales se encuentran el péptido insulinotrópico dependiente de glucosa (GIP), y los péptidos símil-glucagón tipos 1 (GLP-1). Estas incretinas inducen un estímulo sobre la secreción pancreática de insulina, habiéndose estimado que dan cuenta del 50% de dicha secreción de insulina luego de la ingesta oral de alimentos pero tienen una vida media corta en circulación (1-2 minutos), debido a su rápida degradación por la DPP-4. Se han desarrollado inhibidores selectivos de DPP-4 (sitagliptina, vildagliptina, saxagliptina) para poder incrementar la secreción de insulina estimulada por incretinas en pacientes con DM tipo 2, con el objeto de mejorar su control glucémico post-prandial. El efecto de los diferentes inhibidores de la DPP-4 sobre el metabolismo óseo aún no se ha establecido con claridad. Sin embargo, en estudios con pacientes diabéticos de 24 semanas de duración se encontró que el tratamiento con saxagliptina indujo un incremento de un 67% en la incidencia de fracturas respecto de placebo,dato que se encuentra en elprospecto publicado por la compañía farmacéutica.En base a esta información, se propone para este trabajo de tesis lahipótesis de que la monoterapia con saxagliptina induce efectos deletéreos sobre el hueso, y que dichos efectos pueden prevenirse por el co-tratamiento con metformina. Se investigó el efecto de un tratamiento oral con saxagliptina y/o metformina sobre la micro-arquitectura de huesos largos en ratas control (no diabéticas) y diabéticas, utilizando un modelo animal de ratas con hiperglucemia generada por deficiencia parcial en la producción y secreción de insulina, como consecuencia de la destrucción parcial de las células β del páncreas.Se estudiaron las metáfisis proximales de los fémures, para ello se realizaron cortes histológicos que fueron coloreados con hematoxilina y eosina (H-E) y con Azul Alcian (AA). Además la presencia de osteoclastos se puso en evidencia mediante, la reacción histoquímica fosfatasa ácido tartrato resistente (TRAP). Con el fin de estudiar su mecanismo de acción, se evaluó in vitro el efecto directo de la saxagliptina y su combinación con metformina sobre una línea celular pre-osteoblástica (MC3T3E1) y sobre células progenitoras de médula ósea (CPMO) aisladas del canal medular de ratas no diabéticas. Se realizaron ensayos de proliferación en presencia de mitógenos (Suero Fetal Bovino, Insulina e IGF-1) durante 24hs y ensayos de diferenciación celular hacia el linaje osteoblástico durante 14 o 21 días. Adicionalmente, mediante western blot se determinaron factores de diferenciación tales como Runx-2 y osteocalcina (comprometidos con la osteogénesis), PPARγ (un factor de transcripción adipogénico), las señales mitogénicas mediadas por las quinasas reguladas extracelularmente (ERK) y la activación de la quinasa dependiente de AMPc (AMPK). Al evaluar parámetros histomorfométricos estáticos en los fémures de ratas sanas, encontramos que la saxagliptina indujo efectos deletéreos en la micro-arquitectura del hueso trabecular femoral, que fueron prevenidos cuando se administra conjuntamente con la metformina. En los animales con deficiencia parcial en la secreción de insulina, el análisis de los fémures mostró un gran deterioro del tejido óseo, efecto propio de la enfermedad. Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas en los parámetros histomorfométricos de fémures de las ratas diabéticas tratadas con saxagliptina respecto a las diabéticas sin tratamiento; mientras que la administración de monoterapia con metformina previno completamente el efecto deletéreo sobre el tejido óseo. Cuando se evaluaron los fémures de estas mismas ratas, pero que fueron tratadas con la combinación saxagliptina-metformina, la mayoría de los parámetros histomorfométricos estudiados alcanzó valores similares a las ratas no diabéticas, sin tratamiento, es decir que mejoró la calidad ósea. Estudios in vitro realizados a corto plazo (24 h) mostraron que la saxagliptina inhibe la proliferación osteoblástica inducida por FBS, insulina e IGF-1 de las células MC3T3E1 y las CPMO; este efecto se encuentra mediado por la activación mediante fosforilación de ERK. Por el contrario, en ausencia de suero o factores de crecimiento la saxagliptina no tuvo ningún efecto per se sobre la proliferación de ambos tipos de células o la activación de ERK. Mientras que en los ensayos realizados a plazos más largo (2-3 semanas demostraron que al añadir saxagliptina al medio de cultivo hay unainhibición tipo dosis-dependiente de la secreción de colágeno tipo 1 y la producción de nódulos de mineralización, así como también una disminución de la expresión de osteocalcina y Runx-2, y un aumento de la expresión de PPARγ en ambos tipos celulares. Por otro lado, previamente hemos demostrado que la metformina tiene efectos osteogénicos directos, incrementando tanto la proliferación y como diferenciación osteoblástica e inhibiendo la diferenciación adipogénica. En el presente trabajo encontramos que la co-incubación de las células en presencia de saxagliptina y metformina previno los efectos negativos en la proliferación y diferenciación celular provocados por el inhibidor de DPP-4. La AMPK es una enzima involucrada en el metabolismo energético de la cual se ha demostrado su importancia en el desarrollo y diferenciación osteoblástica. Previamente hemos demostrado que el mecanismo de acción de la metformina se encuentra mediado por la AMPK, por este motivo investigamos si la monoterapia con saxagliptina o la terapia combinada eran capaces de afectar la activación de esta enzima, encontrando que la activación mediada por metformina no se afecta por el tratamiento con saxagliptina. Resumiendo, este modelo animal junto con los ensayos in vitro realizados, nos ha permitido poner a prueba nuestra hipótesis mostrando que la saxagliptina puede disminuir simultáneamente el compromiso osteoblástico y potencial osteogénico de las células progenitoras de médula ósea y afectar en forma directa la actividad osteoblástica; así como también puede inducir cambios perjudiciales en la microarquitectura de hueso trabecular femoral. Estos efectos fueron prevenidos total o parcialmente con el tratamiento combinado saxagliptina-metformina.