Proyectos Universitarios
El envejecimiento celular del hipocampo en ratas malnutridas e hipoestrogenizadas: efectos sobre la neuroanatomía, neuroquímica, aprendizaje y memoria
Sofía Yolanda Díaz Miranda
Instituto de Neurobiología en Querétaro
Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

Datos curatoriales

Nombre de la colección

Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

Responsables de la colección

Ing. César Núñez Hernández; L.I. Ivonne García Vázquez

Colección asociada

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Responsables de la colección asociada

@collection_responsible@

Dependencia

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)

Institución

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

Identificador único (URN)

DGAPA:PAPIIT:IN202809

Datos del proyecto

Nombre del proyecto

El envejecimiento celular del hipocampo en ratas malnutridas e hipoestrogenizadas: efectos sobre la neuroanatomía, neuroquímica, aprendizaje y memoria

Responsables

Sofía Yolanda Díaz Miranda

Año de convocatoria

2009

Clave del proyecto

IN202809

Dependencia participante

Instituto de Neurobiología en Querétaro

Palabras clave

@keywords@

Área

Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

Disciplina

Biología celular

Especialidad

Neurobiología

Modalidad

@modality@

Síntesis

Con el estudio propuesto se podrá establecer desde un punto de vista anatómico y neuroquímico, la plasticidad del hipocampo dorsal (HD) dependiente de la modulación estrogénica, la malnutrición, la edad y el desempeño de una tarea de memoria espacial. Como marcador de plasticidad se medirán los posibles cambios sinápticos de las neuronas del HD, así como de los sitios presinápticos (fibras musgosas de las células granulares) y las espinas de las dendríticas (sitios posinápticos) durante el ciclo estral. Los estrógenos son importantes para reducir los riesgos del estrés oxidativo, de la fosforilación de lípidos y para mantener la sinaptogénesis en las células piramidales del CA1 del hipocampo dorsal. Por lo tanto, se espera que ratas ovariectomizadas (Ovx) pero con suplemento de estrógenos mostrarán menores signos de envejecimiento en sus neuronas piramidales del CA1 del hipocampo dorsal. Se analizará la influencia hormonal en dos grupos de ratas hembras sometidas a ovariectomía y suplementadas con estradiol y progesterona; en ambos grupos se analizará el estrés oxidativo y la peroxidación lipídica del hipocampo dorsal. Al mismo tiempo, en cada grupo, se plantea establecer una relación entre la pérdida de las sinaptogénesis (cambios en el mercaje de sinaptofisina o sintaxina en la presinapsis, y de PSP90 o espinofilina en la posinapsis) así como los cambios en la morfogénesis de las espinas dendríticas. También postulamos que las ratas oviectomizadas que presenten deficiencias en la memoria espacial, serán capaces de consolidar la memoria después de la suplementación estrogénica, produciéndose crecimiento de las fibras musgosas en los estratos oriens y lucido e incremento en el número de espinas dendríticas en las dendritas basales del campo CA3. Para probar estas hipótesis, se estudiará el desempeño en una tarea de tipo espacial, asociada a la plasticidad del HD dependiente de estrógenos y los cambios en las fibras musgosas de las células granulares (sitios presinápticos) y las espinas de las dendritas basales (sitios posinápticos) de las células piramidales del CA3 del hipocampo durante el ciclo estral. Las comparaciones anatómicas y neuroquímicas de los sitios sinápticos entre los grupos experimentales permitirán establecer la relación de la respuesta sináptica con la eficiencia en la memoria espacial. Las observaciones en esta área confirmarán si hay una relación funcional entre la integración de esta conducta de memoria espacial y la sinaptogénesis. Además, el estudio así planteado permitirá confirmar si estos cambios son distintos en cada fase del ciclo estral. Por otra parte, el envejecimiento es un proceso natural continuo en donde ocurren cambios anatómicos en el sistema nervioso, desde la perdida del volumen cerebral y disminución en la producción de neurotrasmisores, hasta cambios en las neuronas, tales como el aumento de lisosomas y de lipofusina que pueden producir la desconexión de los circuitos neuronales, eventos que podrían ser el origen de la pérdida de la función cognoscitiva. Durante los periodos críticos del desarrollo, el organismo es altamente susceptible a los estímulos estresantes como la malnutrición que afecta al animal desde su peso corporal hasta a las neuronas de un modo diferencial, dependiente de su especialización funcional, como aquellas que mantienen los procesos cognitivos localizadas en áreas específicas como la corteza y el hipocampo. Por lo que la malnutrición sostenida a lo largo de la vida del organismo hasta el periodo senil, producirá defectos en la memoria espacial asociada a la expresión de las proteínas sinápticas membranales (pre y posinápticas) y en los organelos subcelulares de las células piramidales de los campos CA1 y CA3 del HD, asociadas a la incapacidad de consolidar el aprendizaje en memoria de largo plazo. Por lo tanto, en animales malnutridos se llevarán a cabo estudios conductuales (memoria espacial en el laberinto acuático de Morris) y anatómicos (determinación inmunocitológica de sinaptofisina así como el crecimiento de las fibras musgosas, de PSD90 y de la densidad de espinas dendríticas en los campos CA1 y CA3 del hipocampo dorsal). Adicionalmente, estudiaremos la ultraestructura de los diversos organelos citoplásmicos en las células piramidales de los animales seniles malnutridos de manera crónica (periodos pre y posnatal).

Contribución

La importancia del estudio estriba en poder establecer desde un punto de vista anatómico y neuroquímico, la plasticidad del hipocampo dorsal (HD) dependiente de la modulación estrogénica, la malnutrición, la edad y el desempeño de una tarea de memoria espacial. Los resultados abundarán en la utilización de modelos experimentales que permiten establecer relaciones de los cambios del sustrato anatómico (plasticidad) del hipocampo dorsal (HD)dependiente de la modulación estrogénica, valorada a traves del desempeño de una tarea de memoria espacial en ratas ovariectomizadas y suplementadas con estrógenos. Por otra parte, la malnutrición altera los patrones de integración neuronal relacionados con la plasticidad del HD, los cuales son elementos esenciales para la regulación de la memoria espacial en los roedores. Esto se sustenta en los resultados descritos, desde la respuesta conductual hasta la alteración neuronal y subcelular del hipocampo. Se puede concluir que de modo indirecto, por efecto de la malnutrición en el periodo de mayor riesgo de desarrollo del SNC, los animales presentan alteraciones emocionales y defectos en la memoria como producto de la alteración en la modulación de la excitabilidad de las células granulares del giro dentado del hipocampo y sus patrones de conexión con diversas áreas de gran capacidad integrativa. Las comparaciones anatómicas de los sitios sinápticos entre los diversos grupos experimentales sometidos a prueba de memoria espacial, permitirán establecer la relación de la respuesta sináptica con el tipo de entrenamiento de cada grupo. Las observaciones confirmarán si hay una relación funcional en la integración de esta conducta de memoria espacial y la sinaptogénesis. El estudio del estrés oxidativo y de la peroxidación lipídica por la falta de estrógenos en las células principales del hipocampo dorsal involucrado en la regulación de la memoria espacial, permitirán establecer una relación entre la pérdida de sinaptogénesis valorado por cambios en las proteinas pre y posinapticas así como los posibles cambios en la morfogénesis de las espinas dendríticas. La suplementación estrogénica permitirá confirmar si estos cambios son debidos a la modulacion de los estrógenos y si son distintos en cada fase del ciclo estral. Además, la malnutrición y el envejecimiento producen alteraciones subcelulares en las neuronas piramidales de los campos CA1 y CA3, asociadas a la incapacidad de consolidar el aprendizaje en memoria a largo plazo. Se establecerá la relación del cambio anatómico de las sinapsis con el aprendizaje y la memoria de animales malnutridos seniles. El planteamiento de las respectivas hipótesis forma parte de los diseños experimentales de tres alumnos de pre y cinco de posgrado en Ciencias, quienes obtendrán los grados correspondientes y participaran en la presentación en Congresos nacionales e internacionales. Con la información así obtenida, se elaborarán los manuscritos para se publicación en revistas indixadas. Adicionalmente, servirán de marco de referencia para la participación de Simposia, Conferencias y Seminarios en foros nacionales e internacionales.

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Fecha de actualización: 2014-11-06 12:56:34.0
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Para más información sobre los Proyectos PAPIIT, favor de escribir a: Dra. Claudia Cristina Mendoza Rosales, directora de Desarrollo Académico (DGAPA). Correo: ccmendoza #para# dgapa.unam.mx



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