Existe evidencia de que la GH además de participar en el crecimiento y desarrollo del sistema nervioso central, puede inhibir la muerte neuronal provocada por hipoxia-isquemia cuando es administrada antes y después del daño, sugiriéndose así un efecto neuroprotector en diversos modelos en mamífero. Hallazgos recientes sobre la presencia de la GH neural plantean la posibilidad de efectos autocrino y/o paracrinos que también puedan participar entre otras funciones en la prevención de la muerte neuronal. Por lo que en este proyecto se plantea llevar a cabo primero la identificación y caracterización bioquímica de la GH expresada localmente en áreas específicas del cerebro (hipotálamo, corteza cerebral, hipocampo, y cerebelo) y determinar la distribución celular de GH y su ARN mensajero en dichas áreas a lo largo del desarrollo del pollo. Además se evaluará el o los efectos de esta hormona a nivel local ya que existen evidencias de que la GH tiene efectos en proliferación de neuronas cerebro-corticales y que esta función está mediada por acciones anti-apoptóticas de la GH, que promueve la supervivencia celular. La justificación de utilizar el embrión de pollo como modelo es que los estudios de hipoxia en mamíferos en etapas prenatales no son muy confiable y reproducibles debido a que el control del grado de hipoxia es difícil de llevar a cabo porque es a través de la hipoxia de la madre y mediado por la placenta. Así, en este proyecto otro de los objetivos es determinar si la GH tiene un efecto en la recuperación de un daño cerebral generado por hipoxia-isquemia, a través de su efecto antiapoptótico utilizando un modelo in vivo para analizar lo que sucede en el cerebro del embriones de pollo y en un modelo in vitro a través de cultivos primarios de neuronas o de cultivos organotípicos de cerebelo de embriones de pollo.

Contribución del Proyecto Recientemente se han acumulado evidencias que sugieren que la GH, además de en la hipófisis que es su principal sitio de producción, también es sintetizada localmente en muchos órganos de la economía, en donde puede estar actuando como un importante factor local a través de mecanismos paracrinos, autocrinos o inclusive intracrinos. Así pues, la GH constituye una familia de entidades moleculares que aparentemente juega un papel importante en diversos circuitos de mensajería involucrados en los mecanismos de comunicación intercelular en el complejo sistema neuroendocrino, que regula una gran cantidad de funciones en los vertebrados, por lo que resulta de la mayor relevancia conocer cómo, cuándo, dónde y por qué se expresa esta familia de proteínas en diversas localizaciones de los organismos. En breve, se trata de a) caracterizar bioquímicamente a la GH de origen neural y conocer si existe un patrón de heterogeneidad molecular diferencial en las áreas del SNC; b) conocer cómo oscilan las concentraciones neurales de la GH durante el desarrollo y bajo diversas condiciones fisiológicas o patológicas (hipoxia-isquemia); c) identificar las estirpes celulares que sintetizan y secretan a la GH en diversas áreas del cerebro en el pollo, mediante el análisis de la proteína y de su ARNm; d) identificar las células con las que interacciona la GH que se expresa localmente, mediante el estudio de los receptores a GH; e) analizar la distribución y eventual co-localización con las células que expresan IGF-I; f) contribuir a definir el papel neuroprotector de la GH en condiciones de daño cerebral (hipoxia-isquemia) así como la vía mediante la cual lleva cabo este efecto. Este proyecto pretende además determinar el efecto protector de la GH endógena ante un daño cerebral inducido por privación de oxigeno-glucosa in vitro (en cultivos celulares y organotípicos) e in vivo (embriones 15 y 18 días), así como el posible mecanismo por el cual se lleva al cabo esta neuroprotección. De esta manera podremos elucidar un posible tratamiento para la regeneración cerebral en este tipo de daño, ya que nuestro modelo preserva muchas de las condiciones fisiológicas in vivo.