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El ácido γ-aminobutírico (GABA) se une principamente al receptor GABAa y aumenta la conductancia de la membrana plasmática al ion Cl-, lo que suele estar acompañado de un hiperpolarización de la misma. Estas funciones del GABA son moduladas por diversas drogas como ser benzodiazepinas, barbitúricos y neuroesteroides. Los resultados aquí presentados demuestran que al igual que en los mamíferos los neuroesteroides son capaces de modular positivamente al receptor GABAa presente en el SNC de las aves, siendo este efecto mayor en los estadios embrionarios. Además, se comprobó que en el SNC de las aves existe un sitio esteroideo en la molécula receptora con requerimientos estrecuturales para la neuroactividad diferente a los hallados en mamíferos. La biosíntesis de derivados de la progesterona en el lóbulo óptico en desarrollo reveló que la misma es mayormente metabolizada a esteroides 5β-reducidos, que luego son 3β-hidroxilados resultando en el derivado epipregnanolona, el cual modula la unión del [3H]flunitrazepam en forma inversamente relacionada con la edad. Por último, el tratamiento crónico in ovo con este esteroide demostró que el mismo es capaz de reducir el acoplamiento alostérico entre los sitios benzodiazepínicos y GABA érgicos con el de los neuroesteroides y por otro lado facilitar la interacción enre los sitios de GABA con los de benzodiazepinas y barbitúricos. Estos datos sugieren que la epipregnanolona podría endógenamente modular las interacciones alostéricas del receptor GABAa de la aves afectando su funcionamiento.

La serotonina es un neuromodulador presente en diversos organismos, cuya regulación endógena es aún materia de investigación. En la sanguijuela Hirudo medicinalis 50% de la serotonina neuronal se encuentra en el par de células Retzius (Rz). Los objetivos de este trabajo fueron analizar: I) los componentes que median la entrada de señales mecanosensoriales a las neuronas Rz y, II) la modulación colinérgica de las neuronas Rz. Los resultados indican que: I. La señal mecanosensorial provocó respuestas complejas en un par de intemeuronas pasivas, las células 151, que mostraron una alta correlación temporal con las respuestas de las neuronas Rz. La hiperpolarización de las células 151 desacoplaron a las neuronas Rz de la entrada mecanosensorial. Los resultados sugieren que las señales mecanosensonales que excitan a las neuronas Rz son pre-procesadas por el par de células pasivas. II. Utilizando inhibidores de la enzima acetilcolinesterasa (AChE) se estudiaron los efectos de fuentes endógenas de acetilcolina (ACh) sobre las neuronas Rz. Se reveló la existencia de una liberación espontánea de ACh que, en condiciones fisiológicas, generó un tono colinérgico capaz de regular el potencial de membrana de las neuronas Rz.

Los artrópodos son animales muy activos y en gran medida guían su comportamiento por la visión. Estas características en combinación con ventajas destacables para el abordaje experimental, hacen que algunos artrópodos sean modelos muy utilizados en el estudio de los mecanismos neurofisiológicos y los principios computacionales que subyacen a la detección visual de movimientos. La mayoría de los artrópodos tienen dos ojos formadores de imágenes y, como en otros animales visuales, algunos de sus comportamientos fundamentales requieren combinar la información que ingresa por ambos. Sin embargo, poco se sabe a nivel neurofisiológico sobre el modo en que los artrópodos integran la información proveniente de ambos ojos. Además de procesos de integración binocular, muchos comportamientos requieren de la percepción visual de la dirección de los objetos en movimiento. Por ejemplo, la habilidad para perseguir a una presa que se mueve requiere mantener su imagen fija en una región de la retina, lo que implica percibir continuamente las direcciones en que la imagen se desvía del punto de fijación. El conocimiento de los elementos neurales y mecanismos por los cuales los artrópodos llevan adelante los comportamientos de fijación y seguimiento visual de objetos que se mueven, son aun más desconocidos que en lo mencionado para el procesamiento binocular. Realizando registros intracelulares en el animal intacto y no anestesiado, investigamos las respuestas electrofisiológicas de un gran número de neuronas gigantes de la lóbula (tercer neuropilo óptico) a estímulos visuales de movimiento presentados en distintas partes del campo visual, en condiciones de visión binocular y monocular. La gran mayoría de las neuronas con campo receptivo orientado frontalmente mostraron responder a estímulos presentados tanto a uno como a otro ojo por separado, es decir mostraron tener respuestas binoculares. El rango de binocularidad observado comprende desde neuronas exclusivamente binoculares, pasando por neuronas de respuesta binocular y monocular equivalentes, hasta neuronas estrictamente monoculares. Considerando el perfil eléctrico de cada neurona distinguimos los registros como presinápticos o postsinápticos, a partir de lo cual clasificamos a cada neurona registrada como ipsilateral o contralateral al lado de registro. Mientras las primeras proyectarían desde la lóbula enviando río abajo la información visual (neuronas centrípetas), las segundas traerían hacia la lóbula la información visual percibida desde el ojo contralateral (neuronas centrífugas). Un análisis de la intensidad y de la latencia de respuesta monocular y binocular de las neuronas ipsilaterales y contralaterales por separado, reveló resultados coincidentes con estas predicciones. La interpretación de estos y otros resultados nos condujo a formular un modelo circuital simple, aunque de gran valor heurístico, de la transferencia interocular de información visual de movimiento en un artrópodo. Por otro lado, descubrimos y caracterizamos neuronas altamente sensibles al sentido y la dirección de movimiento de objetos. Encontramos que estas neuronas responden con alta frecuencia de potenciales de acción cuando un objeto se mueve alejándose del punto visual de fijación del animal, y se inhiben toda vez que el objeto se dirige hacia allí. Se trataría de un sistema de neuronas detectoras de desvío al servicio de comportamientos que implican la fijación y seguimiento visual de objetos que se mueven. Luego de caracterizar fisiológicamente a estas neuronas realizamos marcaciones intracelulares que permitieron identificarlas morfológicamente. Todas las neuronas direccionales que marcamos mostraron amplias arborizaciones en la lóbula, proyectando hacia el protocerebro lateral en donde se ramificaron en un glomérulo óptico específico, una estructura anatómica bien delimitada y hasta ahora no descripta. Además, mostraron una proyección hacia la lobula plate, llegándose a observar, en algunos casos, arborizaciones en la misma. Animales tan diversos como humanos y moscas comparten la necesidad de procesar eficazmente la información visual de movimientos para navegar evitando colisiones, seguir el movimiento de objetos, estimar distancias, etc. Estos desafíos compartidos llevan a suponer que los mecanismos fundamentales de detección visual de movimiento podrían ser comunes a diversos organismos. Los resultados de esta tesis aportan datos sobre dos aspectos del procesamiento visual casi inexplorados en artrópodos, que sin duda cumplen funciones muy relevantes en la organización de sus comportamientos, como lo son la integración binocular y la detección de la dirección de movimientos.

Uno de los problemas fundamentales en la neurobiología del desarrollo es cómo el neuroepitelio embrionario da lugar a la llamativa diversidad celular. Mi tesis de doctorado tiene por objetivo identificar la contribución de eventos neurogénicos embrionarios tardíos a la diversidad neuronal. Descubrimos que el canal central de la médula espinal del ratón contiene células que se originan en estadios embrionarios avanzados y determinamos su identidad como las Neuronas que contactan el líquido cerebroespinal (CSF-cNs). Las CSF-cNs expresan los factores de transcripción Gata2/3, y no pertenecen a las poblaciones neuronales embrionarias previamente descriptas. Se distinguen por la expresión del canal iónico PKD2L1 y tienen propiedades activas de membrana, aunque inmaduras. Las CSF-cNs comienzan su diferenciación en estadio E14 en el ratón, momento en el cual en la médula espinal predomina la producción de oligodendrocitos y astrocitos. Mediante un análisis de marcadores moleculares, encontramos que la mayoría de las CSF-cNs derivan de progenitores ventrales “p2”, especificación controlada por mecanismos genéticos distintos de aquellos que gobiernan la neurogénesis temprana en este dominio. Identificamos asimismo, un segundo grupo de progenitores de CSF-cNs que se origina y ubica en el polo ventral del neuroepitelio espinal. El estudio de este grupo demostró que existen al menos dos sub-poblaciones de CSF-cNs que se diferencian en su ontogenia, propiedades electrofisiológicas y ubicación. En resumen, mi tesis demuestra que en el cordón espinal existe neurogénesis concomitantemente con la gliogénesis, se determinó la identidad de las neuronas producidas y algunos reguladores diferenciales de su especificación. Palabras claves: Desarrollo, Neurogénesis, Tubo Neural, Médula Espinal, Canal Central.

El conocimiento de la patología diabética, los avances sobre su fisiopatogenia, los métodos de diagnóstico y el desarrollo de la terapéutica, han permitido a la mayoría de los profesionales médicos obtener información básica sobre ella, sin embargo, el dificil contacto médico periódico con el paciente diabético sumado al mal control de su enfermedad y a la inclimación perenne a la automedicación, han contribuido a que el dismetabolismo diabético se cronifique en el tiempo y por lo tanto, las complicaciones sean más frecuentes, precoses y severas, sustentando la mayor morbimortalidad del diabético. Es posible obtener un diagnóstico de la complicación neurovegetativa del corazón diabético, que sea lo más certero y precoz, por medio de técnicas sencillas, realizadas por el médico especialista o generalista, en los lugares de alto desarrollo tecnológico o en los centros menos desarrollados del interior de nuestro extenso país, complementadas con otras especializades de la medicina interna, obteniendo un concepto claro y definitivo del real estado del paciente diabético en su aspecto cardiovascular.

Actualmente, el marketing ha desarrollado en conjunto con las neurociencias una técnica llamada Neuromarketing, la cual explora el cerebro humano para resolver interrogantes que lleven a las organizaciones a conocer más a profundidad al ser humano, sus gustos, deseos, necesidades y motivadores de compra. El presente trabajo de tesis busca entender cómo las neurociencias se relacionan con el marketing y el alcance que actualmente tienen para proponer soluciones frente las necesidades del consumidor haciendo uso de las herramientas del marketing.

El Manganismo es un desorden neurológico originado por exposición crónica al manganeso (Mn) que presenta características clínicas y vías de señales similares a las de la enfermedad de Parkinson Idiopático (EPI). El Mn se acumula preferentemente en los ganglios basales y en particular, en las mitocondrias de los astrocitos. Estas organelas son dinámicas y de morfología variable como resultado del balance entre eventos de fusión y fisión mitocondrial, el cual está alterado en varias enfermedades neurodegenerativas. En el presente trabajo, se estudiaron las cascadas de señalización molecular implicadas en la muerte celular inducida por Mn, con particular énfasis en el rol de la dinámica mitocondrial. Los estudios in vitro realizados en la línea C6 de astrocitoma de rata indicaron que el Mn indujo muerte celular apoptótica dependiente de caspasas con participación de las Vías Extrínseca e Intrínseca, la cual estuvo mediada por la generación de especies reactivas de oxígeno. Aún más, el Mn promovió la fragmentación exacerbada de las redes mitocondriales y disturbios en los niveles de expresión de las proteínas de fusión y fisión Opa-1 y Drp-1, generando un desequilibrio hacia éste último evento, lo cual contribuyó a la muerte celular. Por otra parte, estudios in vivo realizados en ratas expuestas a Mn indicaron la presencia de lesiones en el tejido estriatal y de alteraciones en los niveles de expresión de las proteínas reguladoras de la dinámica mitocondrial. En conjunto, nuestros resultados contribuyen al esclarecimiento de los mecanismos moleculares participantes en la apoptosis inducida por Mn y demuestran por primera vez que las proteínas Opa-1 y Drp-1 juegan roles protagónicos en la ejecución de la vía apoptótica mitocondrial.

I.- METABOLISMO DE LA NORADRENALINA LIBERADA ESPONTANEAMENTE Y POR ESTIMULACION NERVIOSA EN EL BAZO PERFUNDIDO DE GATO. Se estudió el metabolismo de la ³H-noradrenalina liberada espontáneamente y por estimulación nerviosa a distintas frecuencias, luego de marcar los depósitos endógenos del bazo de gato con (-)³H-noradrenalina. En el bazo perfundido de gato el 95% del eflujo espontáneo de radiactividad le corresponde a los ³H-metabolitos de la ³H-noradrenalina. El ³H-DOPEG(³H—3,4-dihidroxifenilglicol) contribuyó con el 60% de la radiactividad liberada en condiciones de reposo nervioso, siguiéndole en importancia los metabolitos ³H-O-metilados deaminados y la ³H-normetanefrina. El ³H-ácido 3-4-dihidroximandélico (DOMA) representó sólo el 2% de la radiactividad del eflujo espontáneo. La inhibición de la captación neuronal de noradrenalina, con cocaína (2.9 uM) o de la captación neuronal y extraneuronal, con fenoxibenzamina (29 uM), no modificó el eflujo espontáneo de los ³H-metabolitos de la ³H-noradrenalina. De estos resultados se concluye que los metabolitos liberados en condiciones de reposo nervioso se formarían a partir de la noradrenalina que se pierde de los gránulos de almacenamiento hacia el citoplasma del terminal nervioso por la acción combinada de la monoamino oxidasa, aldehido reductasa y catecol O-metil transferasa (Fig 21A). Al espacio sináptico llegaría una pequeña fracción de noradrenalina y el resto lo formarían sus metabolitos: DOPEG, metabolitos O-metilados deaminados y normetanefrina (Fig 21A). La proporción de la ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa, que se recogió sin metabolizar representó entre un 50 y un 60% del aumento total en radiactividad, para todo el rango de frecuencias estudiadas (0.5 Hz a 30 Hz). El glicol deaminado ³H-DOPEG fue el principal metabolito de la ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa. La inhibición de la captación neuronal de noradrenalina con cocaína (2.9 uM) o fenoxibenzamina (29 uM) previno completamente la formación de ³H-DOPEG a partir de la ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa. Estos resultados nos permiten concluir que el ³H-DOPEG se forma a nivel presináptico por la actividad de la monoamino oxidasa y aldehido reductasa, a partir de la ³H-noradrenaina liberada por estimulación nerviosa que es recaptada por el terminal adrenérgico (Fig 21B). Del incremento total de radiactividad inducido por estimulación nerviosa, un 8% le correspondió a los metabolitos ³H-O-metilados deaminados. Cuando se inhibió la captación neuronal de noradrenalina con cocaína (2.9 uM) se redujo la cantidad de metabolitos ³H-O-metilados liberados por estimulación nerviosa. Estos metabolitos se formarían en su mayor parte a nivel presináptico por la actividad de las enzimas neuronales: monoamino oxidasa, aldehido reductasa y catecol O-metil transferasa a partir de la ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa, que ha sido recaptada por el terminal adrenérgico (Fig 21B). Estos resultados no excluyen la posibilidad, que los metabolitos ³H-O-metilados deaminados se formen por O-metilación a nivel postsináptico, de los ³H-metabolitos deaminados de origen neuronal. La inhibición de la captación neuronal con cocaína (2.9 uM) aumentó la cantidad de ³H-normetanefrina formada a partir de la ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa. ESte efecto es probablemente debido a un aumento de la cantidad de ³H-noradrenalina disponible para ser metabolizada a nivel postsináptico. La fenoxibenzamina (29 uM) que inhibe la captación neuronal y extraneuronal de noradrenalina redujo completamente la cantidad de ³H-normetanefrina formada a partir de la ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa. Estos resultados nos permiten concluir que la ³H-normetanefrina se forma por la acción de la catecol O-metil transferasa extraneuronal, a partir de la ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa que es captada por el órgano efector (Fig 21B). Cuando se aumentó el tiempo de contacto entre el transmisor liberado por estimulación nerviosa y el tejido por interrupción de la perfusión, disminuyó la cantidad total de ³H-noradrenalina liberado por estimulación nerviosa, pero aumentó significativamente el metabolismo vía el glicol deaminado, ³H-DOPEG. La cocaína (2.9 uM) previno totalmente la formación de ³H-DOPEG. La disminución en la cantidad de ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa, en condiciones de interrupción de la perfusión, se debe parcialmente a un aumento del metabolismo. En la Figura 21B se muestra en forma esquemática la sinapsis neuroefectora y se indica el origen de los metabolitos formados a partir de la noradrenalina liberada por estimulación nerviosa en el bazo perfundido de gato. Cuando se estimulan los nervios adrenérgicos, se libera noradrenalina al espacio sináptico por el proceso de exocitosis. El neurotransmisor activa los receptores del órgano efector y una fracción se metaboliza por acción de la catecol O-metil transferasa extraneuronal que se recoge como normetanefrina. Una fracción importante de la noradrenalina liberada por estimulación nerviosa es recaptada por el terminal nervioso y predominantemente deaminada a DOPEG por la monoamino oxidasa y aldehido reductasa presináptica. Los metabolitos O-metilados deaminados se formarían principalmente a nivel presináptico a partir de la noradrenalina liberada por estimulación nerviosa que es recaptada por los terminales nerviosos (Fig 21B). El metabolismo de la ³H-noradrenalina total liberada por estimulación nerviosa no se modificó para las distintas frecuencias utilizadas. Sin embargo, cuando se analizó el aumento en radiactividad en las muestras recogidas durante la estimulación nerviosa se encontró una disminución progresiva en la fracción de la ³H-noradrenalina que fue recogida como ³H-metabolitos a medida que la frecuencia de estimulación se incrementó de 0.5 Hz a 5 Hz. En las muestras recogidas después de la estimulación nerviosa no se encontró una relación entre la frecuencia de estimulación aplicada y el metabolismo de la ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa. Aproximadamente el 80% del aumento total en radiactividad le correspondió a los metabolitos de la ³H-noradrenalina, particularmente al glicol deaminado, ³H-DOPEG. La secuencia temporal del metabolismo de la ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa reveló que la formación de ³H-DOPEC fue pequeña durante la estimulación nerviosa y que aumentó rápidamente después de la estimulación. El aumento selectivo en la formación del ³H-DOPEG después de la estimulación nerviosa es compatible con un incremento de la recaptación neuronal del transmisor liberado inmediatamente después de finalizada la estimulación nerviosa. La inhibición de la captación neuronal por cocaína o fenoxibenzamina previno la formación de ³H-DOPEG a partir de la ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa. En presencia de cocaína, la liberación fraccional por shock de la radiactividad total no aumentó para ninguna de las frecuencias utilizadas: 1, 5 ó 30 Hz. Estos resultados indicarían que una fracción de la ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa sería recaptada por el terminal nervioso y metabolizada a ³H-DOPEG antes que ser almacenada para su posterior reuso. La conversión a ³H—DOPEG de la ³H-noradrenalina liberada por estimulación nerviosa que es recaptada por el terminal nervioso adrenérgico, sugiere que deben existir diferencias en el proceso de captación neuronal bajo condiciones de reposo y aquel que opera durante y después de la estimulación nerviosa. En condiciones de reposo la captación neuronal en el bazo perfundido de gato está acoplada con el almacenamiento vesicular. Por otra parte durante y después de la estimulación nerviosa, la captación neuronal de noradrenalina estaría acoplada al metabolismo presináptico a través de la monoaminooxidasa y aldehido reductasa. II.- MECANISMOS QUE RECULAN LA LIBERACION DE NORADRENALINA INDUCIDA POR ESTIMULACION NERVIOSA EN EL BAZO PERFUNDIDO DE GATO. En el bazo perfundido de gato, el agonista de los receptores beta, el isoproterenol (0.14 a 14 nM), aumentó la liberación fraccional de radiactividad por shock inducida por estimulación a 1 Hz. Este efecto es concentración dependiente y reversible por lavado de la droga. La exposición, al bloqueante de los receptores beta, propranolol (0.1 uM), no modificó la liberación fraccional de radiactividad por shock, pero previno el aumento inducido por isoproterenol. El bloqueo por propranolol de los efectos del isoproterenol sobre la radiactividad liberada por estimulación nerviosa, indicaría que el aumento inducido por exposición al isoproterenol, es mediadoa través de la activación de receptores beta adrenérgicos de localización presináptica. Estos receptores mediarían un mecanismo de retroinformación positiva que regularía la liberación de noradrenalina (Fig 49). La inhibición de la fosfodiesterasa con papaverina (27 uM) aumentó la liberación fraccional de radiactividad por shock y en estas condiciones el isoproterenol produjo un aumento mayor que en condiciones controles. Por otra parte, el bloqueo de los receptores beta, con prepranolol (0.1 uM), antagonizó el aumento de radiactividad inducido por estimulación nerviosa en presencia de papaverina. La potenciación del efecto del isoproterenol sobre la liberación de radiactividad inducida por estimulación nerviosa cuando se aumentan los niveles neuronales de AMP cíclico por inhibición de la fosfodiesterasa, indicarían que el mecanismo de retroinformación positiva mediado a través de receptores beta presinápticos estaría encadenado con la activación de la adenil ciclasa. Los bloqueantes de receptores alfa: fentolamina (3.1 uM) y fenoxibenzamina (29 nM a 29 uM) aumentaron significativamente la liberación raccional de radiactivi por shock y del neurotransmisor endógeno por estimulación nerviosa adrenérgica en el bazo perfundido de gato. Los aumentos observados en presencia de bloqueantes alfa, representan incrementos reales en la cantidad de neurotransmisor liberado por estímulo nervioso y no se deberían a bloqueo de sitios de pérdida, dado que estos efectos se obtuvieron aún con concentraciones de las drogas que no inhiben la captación neuronal ni extraneuronal de noradrenalina (Fig 48). La activación de los receptores alfa presinápticos, por noradrenalina exógena (0.18 uM), en presencia de cocaína, inhibió la liberación fraccional de radiactividad por shock inducida por estimulación nerviosa (Fig 48). El hecho que el bloqueo y la activación de los receptores alfa aumente y disminuya respectivamente la liberación de radiactividad inducida por estimulación nerviosa en el bazo perfundido de gato, es compatible con la hipótesis que postula que la noradrenalina regula su propia liberación a través de un mecanismo de retroinformación negativa mediado por receptores alfa de localización presináptica (Fig 48). En el bazo perfundido de gato, órgano con receptores postsinápticos de tipo alfa, la liberación de noradrenalina se regularía por dos mecanismos de retroinformación: uno que actuaría aumentando la liberación de noradrenalina por estímulo nervioso a través de la activación de receptores beta presinápticos y el otro que actuaría disminuyendo la liberación de noradrenalina por estímulo nervioso a través de la activación de receptores alfa presinápticos (Fig 48). En la Figura 49, se representa en forma esquemática la participación de los mecanismos de retroinformación, en la regulación de la liberación del neurotransmisor por estímulo nervioso. El mecanismo de retroinformación positivo se desencadenaría cuando la concentración de noradrenalina en el espacio sináptico es baja, la cual activaría los receptores beta presinápticos aumentando la cantidad de neurotransmisor liberado por estímulo nervioso (Fig 49). Este fenómeno ocurriría cuando la cantidad de noradrenalina liberada por estímulo es pequeña (por ej.: cuando se estimula a frecuencias bajas). Cuando la cantidad de noradrenalina en el espacio sináptico alcanza una concentración mayor, la activación de los receptores alfa presinápticos desencadenaría el mecanismo de retroinformación negativa, dando lugar a una disminución en la cantidad de neurotransmisor liberado (Fig 49). Los bloqueantes de receptores adrenérgicos alfa, fentolamina (3.1 uM) y fenoxibenzamina (2.9 uM), fueron menos efectivos para aumentar la liberación fraccional de radiactividad inducida por estimulación nerviosa a 30 Hz, que a frecuencias menores, cuando la concentración de calcio en el medio de perfusión era 2.6 mM. La noradrenalina exógena (0.18 uM), en presencia de cocaína, no redujo la liberación fraccional de radiactividad por shock cuando los nervios fueron estimulados a 5 o 30 Hz. No obstante, cuando se disminuyó la frecuencia de estimulación nerviosa a 1 o 2 Hz el agonista alfa, noradrenalina, inhibió significativamente la liberación fraccional por shock. Cuando se redujo la concentración de calcio en el medio de perfusión a 0.26 mM, la liberación fraccional de radiactividad inducida por estimulación nerviosa a 30 Hz en presencia de fenoxibenzamina fue significativamente mayor que la obtenida con la concentración de calcio 2.6 mM. La estimulación de los receptores alfa, con noradrenalina exógena, en presencia de una concentración reducida de calcio (0.26 mM) en el medio de perfusión inhibió significativamente la liberación fraccional de radiactividad inducida por estímulo nervioso a 5 y 30 Hz. En consecuencia nuestros resultados indicarían que la efectividad disminuida del mecanismo de retroinformación negativo mediado a través de receptores presinápticos alfa, que se observó cuando los nervios fueron estimulados a 30 Hz podría estar relacionada con una mayor entrada de iones calcio al terminal nervioso cuando se estimula a frecuencias altas. Mientras que el mecanismo de retroinformación positiva, mediado a través de receptores beta presinápticos, estaría encadenadoa la activación neuronal de la adenilciclasa, el mecanismo de retroinformación negativa mediado a través de receptores alfa presinápticos inhibiría la liberación del transmisor por estímulo nervioso, disminuyendo la disponibilidad de los iones calcio necesarios para el acople eléctrico secretorio. Por lo tanto bajo condiciones en las que se aumenta la disponibilidad de calcio para el proceso de liberación (por ej.: estimulando a frecuencias altas) la inhibición de la liberación mediada por estimulación de los receptores alfa presinápticos es inefectiva. Cuando se estudió la potencia de la fenoxibenzamina para bloquear los receptores pre y postsinápticos en el bazo perfundido de gato, se encontró una reducción significativa en las respuestas a la estimulación nerviosa en presencia de concentraciones bajas de fenoxibenzamina (0.88 y 2.9 nM), pero no aumentó la cantidad de transmisor liberado por estímulo nervioso en estas condiciones. La diferencia entre la concentración de fenoxibenzamina requerida para bloquear los receptores postsinápticos alfa y aquella necesaria para aumentar la liberación del neurotransmisor por estimulación nerviosa fue de 30 veces. Estos resultados son compatibles con el hecho que los receptores alfa pre y postsinápticos no son idénticos. Los receptores alfa postsinápticos que medían las respuestas del órgano efector podrían denominarse α1 mientras que los receptores presinápticos que regulan la liberación del neurotransmisor serían α2. III.- EVIDENCIAS EN CONTRA DE UN PAPEL FISIOLÓGICO DE LAS PROSTAGLANDINAS EN LA REGULACIÓN DE LA LIBERACIÓN DE NORADRENALINA POR ESTIMULACION NERVIOSA EN EL BAZO PERFUNDIDO DE GATO. Se estudió el efecto de la prostaglandina E2 y de un inhibidor de síntesis de prostaglandinas, la indometacina sobre las respuestas y la noradrenalina liberada por estimulación nerviosa en el bazo perfundido de gato, utilizando diferentes concentraciones de calcio en el medio de perfusión: 0.26, 0.65 y 2.6 mM. En presencia de 0.28 UMde prostaglandina E2 se redujeron significativamente las respuestas y la cantidad de transmisor liberado por estimulación nerviosa. La prostaglandina E2 fue más efectiva para reducir la liberación del transmisor por estímulo nervioso a 5 Hz que a 30 Hz. En contraste con el marcado incremento obtenido cuando el mecanismo de retroinformación negativa mediado a través de receptores presinápticos alfa se bloquea por fentolamina o fenoxibenzamina, cuando se inhibió la síntesis de prostaglandinas con indometacina (14 uM) , en el bazo perfundido de gato no aumentó la cantidad de noradrenalina liberada por estimulación nerviosa. La concentración de indometacina empleada en estos experimentos previno completamente la liberación de prostaglandinas inducidas por estimulación nerviosa o noradrenalina exógena. Luego de perfundir el bazo de gato durante 4 horas, es decir en cnndiciones en que la liberación de prostaglandinas es mayor, la indometacina (14 uM) tampoco aumentó la liberación de noradrenalina inducida por estimulación nerviosa. Resultados similares a los obtenidos con la prostaglandina E2 exógena y con indometacina en presencia de 2.6 mM de calcio en el medio de perfusión, fueron obtenidos en presencia de 0.65 y 0.26 mM de calcio. En nuestras condiciones experimentales no se observó un aumento de la potencia inhibitoria de la prostaglandina E2, sobre la liberación del neurotransmisor inducido por estimulación nerviosa, cuando se redujo la concentración de calcio en el medio de perfusión. Dado que la inhibición de síntesis de prostaglandinas no aumentó la cantidad de transmisor liberado por estimulación nerviosa, nuestros resultados no apoyan la hipótesis que postula que las prostaglandinas de la serie E estarían involucradas en un mecanismo regulatorio endógeno que modularía la liberación de noradrenalina por estimulación nerviosa. La reducción en la cantidad de noradrenalina liberada por estímulo nervioso durante la exposición a la prostaglandina E2 sería de una naturaleza farmacológica. En contraste con este sitio de acción farmacológica existen sobre el terminal nervioso adrenérgico receptores de tipo alfa, inhibitorios y de tipo beta, excitatorios que participan en mecanismos que regulan la liberación del neurotransmisor por estimulación nerviosa, que tienen relevancia fisiológica dentro del sistema nervioso adrenérgico.

La hormona liberadora de corticotrofina (CRH) y el neurotransmisor serotonina (5-HT) son mediadores importantes en las respuestas neuroendocrinas y comportamentales al estrés. Alteraciones en el funcionamiento de CRH y 5-HT han sido implicadas en la etiología de enfermedades psiquiátricas relacionadas con el estrés, como la depresión mayor. Sin embargo, hasta el momento, no se ha estudiado en profundidad la relación existente entre estos trastornos. Un estudio reciente demostró que niveles crónicos elevados de CRH en el cerebro de ratas reduce la respuesta de la neurotransmisión serotoninérgica en el hipocampo frente al estrés. Esto es relevante debido a la importancia de este área en el procesamiento de la información sensorial y la coordinación de las respuestas comportamentales y neuroendocrinas al estrés. Uno de los síntomas más severos de la depresión mayor son las perturbaciones en el sueño. Dado que 5-HT y CRH han sido involucradas en la regulación del ciclo de vigilia-sueño y del estado de alerta, sería factible que la disfunción de ambos sistemas este implicada en las alteraciones del sueño asociadas a la depresión mayor. El trabajo de investigación desarrollado en esta tesis tiene como objetivo una caracterización detallada de la interacción entre CRH y 5-HT y de la participación de 5-HT en el hipocampo en la regulación del ciclo de vigilia-sueño. A fin de alcanzar estos objetivos, se realizaron estudios de microdiálisis para la determinación de la neurotransmisión serotoninérgica y la actividad del eje hipotálamo-pituitario-adrenal (HPA), y de registro del sueño en ratas y ratones. Los resultados presentados en este trabajo de tesis indican que CRH y el péptido relacionado, urocortina, estimulan la neurotransmisión serotoninérgica hipocampal en ratas. Se observó que una alteración crónica del sistema de CRH tiene consecuencias sobre la neurotransmisión serotoninérgica y la actividad del eje HPA. Ratones deficientes del receptor de CRH tipo 1 mostraron un aumento en la síntesis de 5-HT en condiciones basales, niveles indetectables de corticosterona libre y una respuesta elevada de 5-HT durante y luego de una situación de estrés. Ademas, se señala la participación diferencial de los distintos receptores de CRH en la regulación de la actividad del eje HPA y en la actividad comportamental. Los resultados de este trabajo de tesis indican una correlación entre los niveles hipocampales de 5-HT y los estados de vigilancia del animal. 5-HT presenta niveles elevados durante la vigilia,intermedios durante el sueño lento y valores mínimos asociados al sueño REM. La privación del sueño provoca un aumento en los niveles de 5-HT y corticosterona libre. Sin embargo, los mismos retornan a valores basales durante el subsiguiente período de recuperación del sueño. Así, los resultados obtenidos en esta tesis permiten concluir que CRH y la neurotransmisión serotoninérgica interaccionan marcadamente en el hipocampo. Mas aún, las alteraciones en el sistema de CRH tienen profundas consecuencias en la neurotransmisión serotoninérgica. Puesto que estos resultados indican también la participación de la 5-HT hipocampal en la regulación del ciclo de vigilia-sueño, los mismos podrán contribuir a un mejor entendimiento de la etiología y sintomatología de la depresión mayor.

La diabetes es un desorden endócrino-metabólico asociado con alteraciones funcionales que entre otras incluye una disfunción sexual. Un gran porcentaje de pacientes diabéticos de sexo masculino presentan trastornos de disfunción sexual asociados a problemas de impotencia en los estadios avanzados de ésta patología. La región lumbosacra de la médula espinal interviene en la inervación del pene a través de los nervios pélvicos y pudendos regulando de esta manera los mecanismos de erección peneana y de eyaculación. El objetivo de este trabajo fue investigar los factores, que pueden estar modulando este mecanismo en la diabetes experimental. Para ello se estudiaron las características morfológicas y bioquímicas de la región lumbar6/sacro1 de la médula espinal de animales con diabetes inducida por tratamiento con estreptozotocina utilizando además otros modelos que también presentan una disminución en la respuesta sexual. Metodología: Se utilizaron: l- ratas macho con diabetes inducida por estreptozotocina con o sin tratamiento con insulina, 2- ratas con hipogonadismo funcional obtenido mediante tratamiento neonatal con monosodio glutamato (MSG), 3- ratas macho gonadectomizadas (GDX) y/o adrenalectomizadas (ADX) con o sin el tratamiento hormonal correspondiente, y 4- ratas macho intactas desde los 10 dias de vida hasta los 20 meses de edad. La médula espinal fue extraída por laminectomia dorsal y el tejido procesado según correspondiere al tipo de ensayo a realizar. Para los estudios morfológicos de los núcleos motores, se utilizaron técnicas histológicas (tinción de Nissl o tinción con tetraóxido de osmio) seguidas del análisis por microscopía óptica o microscopía electrónica. Los distintos factores probablemente involucrados en la regulación de los mecanismos de erección peneana y eyaculación fueron estudiados utilizando diversas técnicas tales como: autorradiografia cuantitativa para evaluar cambios en los receptores del sistema GABAérgico tipo GABA-B, GABA-A y sitios de unión para benzodiacepinas; los receptores mu- y delta-opioides y los receptores para los neuropéptidos ocitocina y vasopresina. La técnica de cromatografía líquida de alta performance fue utilizada para evaluar los niveles tisulares de los aminoácidos GABA y glutamato. Técnicas de radioinmunoensayo fueron utilizadas para determinar los niveles de testosterona plasmática y los niveles de beta-endorfinas tisulares. La técnicas inmunohistoquímica fue utilizada para determinar la localización y expresión del factor de crecimiento insulinico de tipo l (IGF-I) y la técnica histoquimica de reactividad NADPH diaforasa fue utilizada para el estudio de neuronas nitrérgicas. Resultados: Los animales diabéticos mostraron una reducción significativa del volumen del núcleo espinal del bulbocavemoso (sexualmente dimórfico), respecto al grupo control, como consecuencia de una reducción en el tamaño de sus motoneuronas, que presentaron signos de degeneramiento neuronal. Todas las alteraciones fueron revertidas por insulina. Los sistemas de neuromoduladores estudiados presentaron alteraciones en los animales diabéticos así como en los animales con alteraciones endócrinas. El estudio del sistema GABAéigico presentó marcación específica de los receptores en asta dorsal y región central, con aumento significativo en la densidad de los receptores tipo GABA-B en los animales diabéticos respecto al control, con una disminución en la afinidad y un aumento en el número total de sitios de unión. Los sitios receptores de tipo central para benzodiacepinas presentaron una disminución significativa de su densidad, asociada con disminución en la afinidad y en el número de sitios totales en animales diabéticos. En ambos casos los valores alterados volvieron a su nivel control con el tratamiento de insulina. Los receptores tipo GABA-A presentaron un aumento solo en los animales diabéticos tratados con insulina. El sistema GABAérgico presentó también alteraciones en animales GDX ó ADX y una disminución en los niveles de receptores, progresiva con la edad. Por otro lado los niveles de GABA mostraron una disminución significativa en la médula espinal de ratas diabéticas. En el estudio del sistema opioide se observó presencia de los receptores tipo mu y delta en el asta dorsal, con disminución significativa de los tipo mu, asociada a un aumento en la constante de disociación, en animales diabéticos que fue revertida por tratamiento con insulina. No se evidenciaron cambios en los receptores tipo delta. Los animales con diabetes experimental presentaron un aumento significativo en el contenido de beta-endorfinas en la medula espinal. No se observaron diferencias en los receptores mu-opioides por GDX y/o ADX. El análisis del sistema de receptores para ocitocina y para vasopresina demostró marcación específica para ambos receptores, el primero en asta dorsal y el segundo sobre los núcleos pudendos. El receptor para ocitocina presentó disminución significativa de su densidad en animales diabéticos y en animales MSG respecto a sus grupos control, y el receptor para vasopresina también se mostró alterado con la diabetes. En ambos casos los valores se normalizaron por el reemplazo con insulina. Además los receptores para vasopresina presentaron una disminución significativa en ratas hembras intactas respecto a machos intactos. Los animales GDX y los ADX presentaron disminución de la densidad de los receptores para vasopresina respecto a su control. Además se observaron diferencias significativas entre hembras y machos con menor expresión de estos receptores en los núcleos sexuales dimórficos del primer grupo. El estudio de IGF-I permitió describir la presencia de este factor las láminas IV y V del asta dorsal y en los entrecruzamientos fibrosos de la comisura gris ventral al epéndimo con disminución significativa del área de expresión en animales diabéticos, en animales tratados neonatalmente con MSG y en animales GDX. El estudio de la actividad NADPH-diaforasa demostró la presencia de la NOS en las neuronas de: las astas dorsales, de la región circundante al epéndimo, de la columna celular intermediolateral y de los núcleos motores pudendos, presentando alteraciones morfológicas y de actividad enzimática en los diabéticos y su reversión por tratamiento con insulina. Conclusiones: Los factores neuromoduladores estudiados se ven alterados en la diabetes experimental inducida por estreptozotocina, y esta variación podría ser generada tanto por la falta de insulina per se o por la hiperglucemia crónica, como por las alteraciones de los ejes gonadal y adrenal que ocurren en esta patología. Las alteraciones en los factores neuromoduladores podrían estar involucrados en la regulación de los mecanismos de erección peneana y eyaculación modulando el tono muscular peneano a través del nervio pudendo y/o la dilatación vascular que regula el flujo sanguíneo a través del nervio pélvico. Estos estudios aportan información de importancia para comprensión de la fisiopatología de la disfunción sexual relacionada con la erección peneana ya sea durante estadios avanzados de la diabetes, o en modelos con analogía endócrina, que podrán permitir el desarrollo terapéuticas para un mejoramiento en la.calidad de vida del individuo afectado.