Síntesis del proyecto_x000D_ _x000D_ La glucosa es la principal fuente de energía en el cerebro, de tal suerte que, cuando su suministro a través de la sangre se interrumpe debido a la presencia de un coágulo ó un émbolo y se produce un episodio isquémico, ocurre muerte neuronal en regiones cerebrales vulnerables. Por otra parte, estados de hipoglucemia pueden presentarse en el ser humano como una complicación seria en pacientes con diabetes mellitus tipo 1 sometidos a tratamiento intensivo con insulina. En estos casos puede presentarse hipoglicemia severa llevando al estado de coma y produciendo daño neuronal severo y permanente. Recientemente se ha propuesto que la hipoglucemia y la reintroducción de glucosa contribuyen de manera importante a la neuropatología isquémica. Sin embargo, los efectos de la ausencia y reintroducción de glucosa, aislados de los de la ausencia y la reintroducción de oxígeno, han sido poco estudiados. Estudios pioneros sugieren que el daño neuronal asociado a la hipoglucemia ocurre a través de un mecanismo excitotóxico, desencadenado por la falla energética y la liberación de los aminoácidos excitadores glutamato y aspartato, en el que participa de manera importante el estrés oxidativo. La muerte excitotóxica es muy dependiente de calcio y se ha considerado como un mecanismo de muerte necrótica, sin embargo se ha observado que en este tipo de muerte también participa la apoptosis, y que ambos mecanismos pueden ocurrir como un continuo. Existen muy pocos estudios in vitro en el modelo de ausencia de glucosa (en condiciones constantes de tensión de oxígeno), y a la fecha no se conoce cuales son los tipos de muerte desencadenados en esta condición ni su contribución al daño. _x000D_ _x000D_ Las proteasas son importantes ejecutores de la muerte celular y su activación diferencial puede conducir a un fenotipo de muerte determinado. La activación de proteasas dependientes de calcio como las calpaínas, se han asociado con la muerte necrótica, la activación de las caspasas con la apoptosis y la activación de las catepsinas lisosomales con la autofagia. La necrosis es un tipo de muerte pasivo no programado genéticamente que se desencadena por un cambio en el medio ambiente, perturbando la homeostasis celular con consecuencias catastróficas. En contraste, la apoptosis y la autofagia son tipos de muerte activa programada genéticamente, que causan una eliminación ordenada de las células. La apoptosis se presenta como un mecanismo de muerte asociado a la eliminación de células durante el desarrollo, incluyendo al sistema nervioso, y durante la ausencia de factores tróficos. Sin embargo, también puede presentarse en condiciones patológicas como la isquemia cerebral y algunas enfermedades neurodegenerativas. Por su parte, la autofagia ocurre durante la ausencia de nutrientes como un mecanismo de autoprotección que provee a la célula de sustratos energéticos al degradar diversos componentes celulares, pero también puede contribuir al proceso de muerte cuando ocurre de forma exacerbada. Dado que la glucosa es la principal fuente de energía en el cerebro, es posible que la autofagia esté asociada a la hipoglucemia y que participe en el proceso de daño neuronal._x000D_ _x000D_ El presente proyecto está destinado a conocer si durante la ausencia de glucosa se activan distintos tipos de proteasas como la calpaína, las caspasas y las catepsinas en neuronas cultivadas, y si su activación contribuye a la muerte neuronal inducida en esta condición. Conociendo cuales proteasas se activan durante y después de la ausencia de glucosa investigaremos los tipos de muerte asociados con le esta condición y su posible convergencia._x000D_ _x000D_

El proyecto contribuirá a identificar los mediadores de la muerte neuronal asociada a la ausencia de glucosa y la posible convergencia de distintos tipos de muerte en esta condición. Los resultados serán relevantes para la identificación de los mecanismos de muerte neuronal asociados a la hipoglicemia severa y a la isquemia cerebral. La hipoglicemia es un componente muy importante de la isquemia cerebral y se ha demostrado que la reintroducción de glucosa después de un periodo de isquemia contribuye de manera muy importante a la neuropatología isquémica. Por otra parte, en pacientes diabéticos la terapia insulínica puede conducir en algunas ocasiones a la hipoglicemia severa llevando a los pacientes al estado de coma y al daño neuronal severo._x000D_ La hipoglicemia es entonces una condición asociada con la patología humana por lo que resulta relevante ahondar en nuestros conocimientos acerca de los mecanismos involucrados en el daño neuronal hipoglucémico, identificar nuevos blancos terapéuticos, y proponer nuevas estrategias para prevenirlo ó disminuirlo. _x000D_ _x000D_ Las proteasas actúan como ejecutores de la muerte neuronal y su activación diferencial se ha asociado al desencadenamiento de distintos tipos de muerte. La activación de la calpaína es un mediador de la muerte necrótica, la actividad de las caspasas participa en la apoptosis y las enzimas lisosomales, catepsinas, son mediadores de la muerte autofágica. La actividad de dichas proteasas nos ayudará a identificar los tipos de muerte involucrados en el daño inducido por la ausencia de glucosa, y conocer cual de ellos contribuye de manera mas importante. El conocimientos del el curso temporal de activación de esta proteasas podremos proponer estrategias para prevenir la muerte de las neuronas. Existen pocos trabajos acerca de los mecanismos de muerte hipoglucémica, en especial en la condición in vitro. Ha la fecha se desconoce la contribución de los distintos tipos de muerte descritos hasta el momento, en esta condición patológica. Por esta razón el proyecto planteado contribuirá al conocimiento en este campo. _x000D_ _x000D_ Además, el proyecto contribuirá a la formación de un estudiante de licenciatura en Investigación Biomédica Básica y uno de maestía en Ciencias Bioquímicas. Se planea incorporar 1 estudiante mas de licenciatura y/o de posgrado._x000D_ _x000D_