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La muerte es el fin biológico inherente a la propia existencia de los seres vivos. Pese a ello, en determinadas culturas se le ha otorgado una connotación negativa, exponiendo la necesidad de impartir conocimiento acerca de este proceso que, paradójicamente, resulta fundamental para la vida. Para lograrlo, se planteó una experiencia didáctica que permita debatir sobre la vida y la muerte en un contexto biológico, desarrollando ideas y conceptos alrededor de estos eventos naturales que, aún en la actualidad, causan controversia al tratar de definirlos. La actividad de extensión se lleva a cabo en los laboratorios del Departamento de Química Biológica, en el contexto de la “Semana de la Química”, un evento anual que tiene lugar en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires. La actividad se realiza desde hace cuatro años de manera consecutiva, y se denomina “Manipulando la muerte (#MuerteCelular)”. La misma está destinada a alumnos que se encuentran cursando los últimos años de su formación media y consta de una parte teórica y otra práctica. En primer lugar, se explican diversos conceptos relacionados con la muerte en un contexto biológico: ¿en qué consiste el balance proliferación/muerte y qué ocurre si éste se desregula? ¿Qué son los radicales libres y qué daños pueden ocasionar sobre las biomoléculas esenciales en la vida celular? ¿Qué es el estrés oxidativo? ¿Qué son los antioxidantes? ¿Cuáles son los tipos de muerte celular mayormente descriptos en la naturaleza y cómo pueden estudiarse? ¿Puede cultivarse células de un organismo en el laboratorio? En cuanto a la experiencia práctica, los alumnos generan muerte celular por estrés oxidativo exponiendo a las células a peróxido de hidrógeno, para luego aprender a diferenciar entre las sanas y las muertas. Además, observan cómo se manipulan los cultivos celulares y se familiarizan con el uso del microscopio óptico. Esta experiencia ha sido bien recibida por parte de la comunidad educativa y ha despertado mayor interés en aquellos alumnos afines a estudiar carreras universitarias relacionadas con la salud y la ciencia. La buena predisposición de las partes intervinientes es fundamental para establecer una comunicación fluida, lo que permite no sólo despejar dudas sobre los conceptos expuestos sino que también ayuda a derribar algunos mitos sobre la labor de los científicos. Death is inherent to life. However, several cultural perspectives have influenced the death concept and thus it frequently receives a negative connotation. Considering that this process is, paradoxically, fundamental for life, we designed a science popularization activity in order to understand about death in a biological context. We are particularly interested in generating a debate about life and death in a biological context, to develop ideas and concepts around the definition of these natural events that is, even today, controversial. This activity is set by the Department of Biological Chemistry during the “Chemistry Week”, an annual outreach event organized by the Faculty of Exact and Natural Sciences, University of Buenos Aires. The experience that we called "Handling Death (#CellDeath)" has been planned for students in their latest high school years. It was performed for four consecutive years and consists in a combination of theory and practical skills. At first, several concepts related to death in a biological context were explained: What is the proliferation / death balance and what happens if it is deregulated? What are free radicals and which is the potential damage that can cause on the biomolecules essential for cell life? What is oxidative stress? What are antioxidants? What are the most described cell death types in nature and how can they be studied? Can cells be grown in the laboratory? In regard to the practical experience, the students are able to induce free radicals- induced damage (oxidative stress) and differentiate healthy from dead cells in a culture exposed to hydrogen peroxide. Moreover, they observe how to manipulate cell cultures and they use a microscope. This experience has been well received by the educational community, and aroused most interest in those students who planned to choose medicine or medical sciences careers. Participants’ good predisposition was essential to establish a fluid communication, allowing not only to clear up doubts about the concepts exposed but also to demolish some myths about scientists work. Fil: Alaimo, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Gorojod, Roxana Mayra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Porte Alcon, Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Alzheimer's disease (AD) is a progressive neurodegenerative disease without effective therapy. Brain amyloid deposits are classical histopathological hallmarks that generate an inflammatory reaction affecting neuronal and glial function. The identification of early cell responses and of brain areas involved could help to design new successful treatments. Hence, we studied early alterations of hippocampal glia and their progression during the neuropathology in PDAPP-J20 transgenic mice, AD model, at 3, 9, and 15 months (m) of age. At 3 m, before deposits formation, microglial Iba1+ cells from transgenic mice already exhibited signs of activation and larger soma size in the hilus, alterations appearing later on stratum radiatum. Iba1 immunohistochemistry revealed increased cell density and immunoreactive area in PDAPP mice from 9 m onward selectively in the hilus, in coincidence with prominent amyloid Congo red + deposition. At pre-plaque stages, GFAP+ astroglia showed density alterations while, at an advanced age, the presence of deposits was associated with important glial volume changes and apparently being intimately involved in amyloid degradation. Astrocytes around plaques were strongly labeled for LC3 until 15 m in Tg mice, suggestive of increased autophagic flux. Moreover, β-Amyloid fibrils internalization by astrocytes in in vitro conditions was dependent on autophagy. Co-localization of Iba1 with ubiquitin or p62 was exclusively found in microglia contacting deposits from 9 m onward, suggesting torpid autophagy. Our work characterizes glial changes at early stages of the disease in PDAPP-J20 mice, focusing on the hilus as an especially susceptible hippocampal subfield, and provides evidence that glial autophagy could play a role in amyloid processing at advanced stages Fil: Pomilio, Carlos Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina Fil: Pavía, Patricio Roberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina Fil: Gorojod, Roxana Mayra. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Vinuesa, María Angeles. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina Fil: Alaimo, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Galván, María Verónica. University Of Texas; Estados Unidos Fil: Kotler, Monica Lidia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina Fil: Beauquis, Juan. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina Fil: Saravia, Flavia Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina

Mitochondria are dynamic organelles that undergo fusion and fission processes. These events are regulated by mitochondria-shaping proteins. Changes in the expression and/or localization of these proteins lead to a mitochondrial dynamics impairment and may promote apoptosis. Increasing evidence correlates the mitochondrial dynamics disruption with the occurrence of neurodegenerative diseases. Therefore, we focused on this topic in Manganese (Mn)-induced Parkinsonism, a disorder associated with Mn accumulation preferentially in the basal ganglia where mitochondria from astrocytes represent an early target. Using MitoTracker Red staining we observed increased mitochondrial network fission in Mn-exposed rat astrocytoma C6 cells. Moreover, Mn induced a marked decrease in fusion protein Opa-1 levels as well as a dramatic increase in the expression of fission protein Drp-1. Additionally, Mn provoked a significant release of high MW Opa-1 isoforms from the mitochondria to the cytosol as well as an increased Drp-1 translocation to the mitochondria. Both Mdivi-1, a pharmacological Drp-1 inhibitor, and rat Drp-1 siRNA reduced the number of apoptotic nuclei, preserved the mitochondrial network integrity and prevented cell death. CsA, an MPTP opening inhibitor, prevented mitochondrial Dym disruption, Opa-1 processing and Drp-1 translocation to the mitochondria therefore protecting Mn-exposed cells from mitochondrial disruption and apoptosis. The histological analysis and Hoechst 33258 staining of brain sections of Mninjected rats in the striatum showed a decrease in cellular mass paralleled with an increase in the occurrence of apoptotic nuclei. Opa-1 and Drp-1 expression levels were also changed by Mn-treatment. Our results demonstrate for the first time that abnormal mitochondrial dynamics is implicated in both in vitro and in vivo Mn toxicity. In addition we show that the imbalance in fusion/fission equilibrium might be involved in Mn-induced apoptosis. This knowledge may provide new therapeutic tools for the treatment of Manganism and other neurodegenerative diseases. Fil: Alaimo, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Gorojod, Roxana Mayra. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Beauquis, Juan. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina Fil: Muñoz, Manuel Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina Fil: Saravia, Flavia Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina Fil: Kotler, Monica Lidia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

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. Manganism is a neurological disorder caused by chronic exposure to Mn, closely resembling Idiophatic Parkinson´s Disease (IPD) at both clinical characteristics and molecular signaling pathways. Mn accumulates predominantly in the basal ganglia, particularly in the mitochondria of astrocytes. These are dynamic organelles which morphology is variable as a result of a delicate equilibrium between mitochondrial fission and fusion events. This balance is known to be altered in neurodegenerative diseases. In this research, we studied the molecular signaling pathways involved in Mn-induced cell death, with special focus on the role of mitochondrial fusion and fission proteins. In vitro studies conducted in rat astrocytoma C6 cells demonstrated that Mn induced cell death by caspase-dependent apoptosis mediated by ROS. A detailed analysis of signaling pathways showed the involvement of the Extrinsic and Intrinsic pathways. Moreover, Mn induced exacerbated mitochondrial network fragmentation and disturbances in the expression levels of fusion and fission proteins, Opa-1 and Drp-1, shifting the balance towards to the fragmentation event and contributing to cell death. Furthermore, in vivo studies conducted in rats exposed to Mn showed that Mn produce lesions in the striatal tissue and alterations in mitochondrial dynamics regulatory proteins. Taking together, these findings contribute to a deeper elucidation of the molecular signaling mechanisms underlying Mn-induced apoptosis and demonstrate for the first time that Opa-1 and Drp-1 are central protagonists in the execution of mitocondrial apoptotic pathway. Fil: Alaimo, Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.