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Sepsis es una respuesta inflamatoria sistémica asociada a una infección severa que cursa con la pérdida de cardiomiocitos por apoptosis, lo cual contribuye a la falla cardíaca. Previamente demostramos que la proteína quinasa dependiente de calcio y calmodulina tipo II (CaMKII) promueve disfunción contráctil al fosforilar el receptor de rianodina (RyR2) en el sitio Ser2814 dependiente de CaMKII induciendo un aumento en su probabilidad de apertura y como consecuencia la pérdida de Ca2+ por el retículo sarcoplasmático (RS). Las alteraciones en la regulación de Ca2+ por el RS juegan un rol importante en la apoptosis. Sin embargo, los mecanismos subcelulares que median la apoptosis en sepsis todavía no están completamente dilucidados. El objetivo del trabajo es examinar si la apoptosis asociada con sepsis es mediada por alteraciones en la función del RyR2 dependientes de CaMKII., Facultad de Ciencias Médicas

Es conocido que las mujeres durante la etapa post-menopaúsica están expuestas a un mayor riesgo cardiovascular (CV). Si bien lo más aceptado es que la pérdida de la protección hormonal dada por los estrógenos durante la etapa fértil sea la causa principal del mayor riesgo, los cambios precisos que ocurren a nivel intracelular son hasta el momento desconocidos. El intercambiador sodio/protón (NHE) y el cotransportador sodio/bicarbonato (NBC) son los principales mecanismos alcalinizantes de la célula, regulando tanto el pH intracelular (pHi) como las concentraciones intracelulares de Na+, e indirectamente por activación del intercambiador sodio/calcio en su modo reverso (NCXr), las concentraciones de Ca2+. En el corazón existen dos isoformas funcionales del NBC: una electrogénica (1Na+/2HCO3-; NBCe1) y otra electroneutra (1Na+/1HCO3-; NBCn1). La importancia de este hecho radica en que el NBCe1, por un lado, genera una corriente aniónica que acorta la duración del potencial de acción cardíaco (y con ello la entrada de Ca2+ a la célula) y que, por otro lado, para regular el pHi, sobrecarga de menos Na+ a la célula por cada HCO3- que introduce, funcionando como un mecanismo “ahorrador de Na+”. Ha sido demostrado que la hiperactividad del NHE y/o del NBCn1, junto con una disminución en la actividad del NBCe1 están implicados en diversas patologías CV, como el desarrollo de hipertrofia cardíaca (HC) en las ratas espontáneamente hipertensas (SHR). Además, es sabido que la quinasa p-AKT activa al NBCe1 e inhibe al NHE. Objetivos: investigar las alteraciones de estos transportadores en el período post-menopáusico, los cuales podrían explicar el incremento en el riesgo CV., Facultad de Ciencias Médicas

Nuestro objetivo fue determinar los efectos del posacondicionamiento isquémico (PCI) sobre las alteraciones miocárdicas producidas por la isquemia- reperfusión en ratas Wistar macho (M) y hembra (H). Los corazones aislados y perfundidos por el sistema de Langendorff, fueron asignados a los grupos: 1) Control no isquémico (C): perfusión durante 90 minutos (min); 2) Control isquémico (CI): 30 min de isquemia global (IG) y 60 min de reperfusión (R); 3) PCI: 3 ciclos de 30 segundos (s) de IG y 30 s de R se aplicaron al inicio de R. Se midió el tamaño del infarto (TI). La función sistólica se evaluó a través de la presión desarrollada del ventrículo izquierdo (PDVI) y la velocidad máxima de ascenso de la presión (+dP/dtmáx); la diastólica a través de la velocidad máxima de descenso de la presión (−dP/dtmáx), el tiempo hasta la mitad de la relajación (t50), la constante de tiempo de relajación (τ) y la presión diastólica final del ventrículo izquierdo (PDFVI). En CI el TI fue mayor en M que en H (40 ± 2% vs. 29 ± 4%, p, Our objective was to determine the effects of ischemic postconditioning (IPC) on myocardial alterations caused by ischemia-reperfusion in male (M) and female (F) young adult (4-5 months old) Wistar rats. After a 20-min stabilization period, isolated hearts perfused by the Langendorff system were assigned to the following experimental groups: 1) Non-ischemic control (NIC): perfusion for 90 min; 2) Ischemic control (IC): 30-min global ischemia (GI) and 60-min reperfusion (R); 3) IPC: 3 cycles of 30 sec of GI and 30 sec of R at the beginning of R. Infarction size (IS) was determined by TTC staining technique. Systolic function was assessed by the developed pressure of left ventricle (LVDP) and the maximum rate of rise of left ventricular pressure (+dP/dtmax). Diastolic function was measured using the maximum rate of decrease of left ventricular pressure (–dP/dtmax), half-relaxation time (t50), time constant of relaxation (τ) and left ventricular end diastolic pressure (LVEDP) as an index of diastolic stiffness. In the IC group the IS was significantly higher in M than F (40 ± 2% vs. 29 ± 4%, respectively; p, Centro de Investigaciones Cardiovasculares

El extracto producto de la fermentación del fruto (copoazú) de Teobroma grandiflorum (CP) es originario de toda la Amazonía oriental y centro de Sudamérica. Contiene un alto grado de compuestos fenólicos bioactivos, aumentando así su actividad antioxidante. Los efectos de dicho extracto sobre la función miocárdica postisquémica hasta el momento no han sido estudiados., Facultad de Ciencias Médicas

La isquemia produce acidosis intracelular lo que lleva a la activación del intercambiador N+/H+ y secundariamente a la activación del modo reverso del intercambiador Na+/Ca2+ que conduce al aumento de la concentración intracelular de Ca2+. La sobrecarga de este ion es uno de los factores implicados en la muerte celular. Estudios previos demuestran que el retardo en la normalización de la acidosis isquémica al inicio de la reperfusión protege al miocardio contra las alteraciones producidas por la isquemia-reperfusión. Sin embargo, las vías involucradas no están totalmente aclaradas., Facultad de Ciencias Médicas

Durante la isquemia-reperfusión ocurre una caída del pH intracelular que provoca la activación de mecanismos alcalinizantes entre los que se encuentra el co-transportador Na+-HCO3- (NBC). La activación de dichos transportadores lleva al aumento del Na+ intracelular y secundariamente a la sobrecarga de Ca2+. Objetivo: Examinar la participación de la isoforma 1 del co-transportador NBC electrogénico (NBCe1) en el daño producido en la IR, evaluando el estado mitocondrial y las vías de señalización intracelular involucradas., Facultad de Ciencias Médicas

El objetivo de este trabajo es comparar los efectos de la ciclosporina A (CsA, inhibidor del PPTM), con los obtenidos en las intervenciones pre y postacondicionamiento isquémicos (PI y PCI) en ratas hipertensas espontáneas (SHR) sometidas a isquemiareperfusión., Facultad de Ciencias Médicas

Our aim was to compare the effects of a non-alcoholic Cabernet-Sauvignon (CS), Malbec (M), Merlot blend (BW) red wine extracts, Ilex paraguariensis (Ip) or Ilex brasiliensis (Ib) aqueous extracts, Vaccinium meridionale Swartz (mortiño) fermented extract (FE) , berry juice (BJ) and polyphenols-riched fractions of cocoa(PFC) against reperfusion injury. Isolated rat hearts were submitted to 20 min of global ischemia (GI) and 30 min of reperfusion (R). Other hearts were treated 10 min before GI and first 10 min of R with the extracts. CS, M, Ip, Ib and FE attenuated the myocardial dysfunction and oxidative damage whereas BW, BJ and PFC were ineffective. Paradoxically, PFR had the highest and BW similar scavenging activity than protective extracts. The beneficial actions were lost when nitric oxide synthase (NOS) was inhibited. These data indicate that "in vitro" antioxidant capacity of natural products is not primarily responsible for the cardioprotection being involved NO-dependent pathways., Nuestro objetivo fue comparar los efectos de extractos no alcohólicos de los vinos tinto Cabernet-Sauvignon (CS), Malbec (M) y Merlot (BW), de extractos acuosos de Ilex paraguariensis (Ip) e Ilex brasiliensis (Ib), de un extracto fermentado (FE) de Vaccinium meridionale Swartz (mortiño), del jugo del mortiño (BJ) y de fracciones enriquecidas en polifenoles de cacao (PFC) sobre las alteraciones miocárdicas producidas por isquemia-reperfusión. Para ello, corazones aislados de rata fueron sometidos a 20 min de isquemia global (GI) y 30 min de reperfusión (R). Otros corazones fueron tratados 10 minutos antes de GI y durante los primeros 10 minutos de la R con los extractos. CS, M, Ip, Ib y FE atenuaron la disfunción contráctil postisquémica y el daño oxidativo mientras que BW, BJ y PFC fueron ineficaces. Paradójicamente, PFC mostró la más alta y BW similar actividad antioxidante que los extractos protectores. Las acciones beneficiosas fueron abolidas cuando la óxido nítrico sintasa (NOS) fue inhibida. Estos datos indican que la capacidad antioxidante "in vitro" de los productos naturales no es el principal responsable de la cardioprotección estando involucradas vías dependientes del NO., Facultad de Ciencias Médicas, Centro de Investigaciones Cardiovasculares

Tea made from Ilex paraguariensis (IP) dried and minced leaves is a beverage widely consumed by large populations in South America as a source of caffeine (stimulant action) and for its medicinal properties. However, there is little information about the action of IP on the myocardium in the ischemia–reperfusion condition. Therefore, the objective of this study was to examine the effects of an aqueous extract of IP on infarct size in a model of regional ischemia. Isolated rat hearts were perfused by the Langendorff technique and subjected to 40 min of coronary artery occlusion followed by 60 min of reperfusion (ischemic control hearts). Other hearts received IP 30 μg mL−1 during the first 10 min of reperfusion in the absence or presence of LG-nitro-L-arginine methyl ester [L-NAME, a nitric oxide synthase (NOS) inhibitor]. The infarct size was determined by triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining. Post-ischemic myocardial function and coronary perfusion were also assessed. Cardiac oxidative damage was evaluated by using the thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) concentration and the reduced glutathione (GSH) content. To analyze the mechanisms involved, the expressions of phosphorylated forms of eNOS and Akt were measured. In isolated mitochondria the Ca2+-induced mitochondrial permeability transition pore (mPTP) opening was determined. IP significantly decreased the infarct size and improved post-ischemic myocardial function and coronary perfusion. TBARS decreased, GSH was partially preserved, the levels of P-eNOS and P-Akt increased and mPTP opening diminished after IP addition. These changes were abolished by L-NAME. Therefore, our data demonstrate that acute treatment with IP only during reperfusion was effective in reducing myocardial post-ischemic alterations. These actions would be mediated by a decrease of mitochondrial permeability through IP-activated Akt/eNOS-dependent pathways., Comisión de Investigaciones Científicas de la provincia de Buenos Aires, Centro de Investigaciones Cardiovasculares, Facultad de Ciencias Médicas

Trabajos previos muestran que en animales hipertensos la homeostasis de Ca2+ está alterada, pero los mecanismos involucrados no están totalmente dilucidados. El objetivo fue evaluar la respuesta al Ca2+ de mitocondrias aisladas de ratas normotensas Wistar Kyoto (WKY) e hipertensas espontáneas (SHR) y establecer una posible relación con la presión arterial sistólica (PAS). Medimos la capacidad de retención de Ca2+ (CRC) por el método de Calcium green 5N, analizando el número de pulsos de Ca2+ (NP), el tiempo total (Tt, seg) y el tiempo de cada pulso (Tp, seg), necesarios para abrir el poro de permeabilidad transitoria de la mitocondria (PPTM)., Facultad de Ciencias Médicas

Nuestro objetivo fue examinar la contribución de la necrosis y de la apoptosis al tamaño del infarto y a la función miocárdica postisquémica en corazones no tratados y tratados con el antioxidante mercaptopropionilglicina (MPG). En corazones aislados de rata se realizó la ligadura de la arteria coronaria izquierda durante 40 min; luego el corazón fue reperfundido durante 2 horas (CI). Otros corazones recibieron durante los primeros 20 min de la reperfusión: 1) un inhibidor de la apoptosis, el ácido aurintricarboxílico (ATA) 100 µM; 2) MPG 2 mM; 3) la combinación de MPG+ATA. Se evaluó el tamaño del infarto y la función miocárdica., Centro de Investigaciones Cardiovasculares

La hipertrofia ventricular izquierda (HVI) por sobrecarga de presión se considera un mecanismo compensatorio que normaliza el estrés parietal. Ello implica que evitar HVI sin disminuir la presión deterioraría la función miocárdica, lo cual no siempre sucede. Nuestro objetivo fue tratar de aclarar esta controversia usando un modelo de HVI por constricción aórtica transversal (TAC) en ratón.

Estudios recientes en animales normotensos muestran que la enzima glucógeno sintetasa cinasa 3β (GSK-3β) es una de las potenciales cinasas que pueden regular la formación y/o apertura del poro de transición mitocondrial (PTM). La GSK-3β es constitutivamente activa y es inactivada por fosforilación en Ser 9. En estas condiciones es capaz de interactuar con los principales componentes del PTM e impedir su apertura.

La hipertrofia ventricular izquierda (HVI) por sobrecarga de presión se considera un mecanismo compensatorio que normaliza el estrés parietal. Ello implica que evitar HVI sin disminuir la presión deterioraría la función miocárdica, lo cual no siempre sucede. Nuestro objetivo fue tratar de aclarar esta controversia usando un modelo de HVI por constricción aórtica transversal (TAC) en ratón., Facultad de Ciencias Médicas

Estudios recientes en animales normotensos muestran que la enzima glucógeno sintetasa cinasa 3β (GSK-3β) es una de las potenciales cinasas que pueden regular la formación y/o apertura del poro de transición mitocondrial (PTM). La GSK-3β es constitutivamente activa y es inactivada por fosforilación en Ser 9. En estas condiciones es capaz de interactuar con los principales componentes del PTM e impedir su apertura., Facultad de Ciencias Médicas

Objective: To establish whether the total antioxidant capacity of nonalcoholic extracts of three Argentine red wines (RWE) is correlated with their protection against ischemia-reperfusion injury. Animals and methods: The antioxidant properties of three RWE were determined using different free radicalgenerating systems. To examine the effects of these RWE during a 20 min global ischemic period followed by 30 min of reperfusion, isolated rat hearts received 50 µg/mL of RWE 1 (cabernetsauvignon), RWE 2 (malbec) or RWE 3 (a commercial mixture of cabernet-sauvignon, malbec and merlot) 10 min before and after ischemia. Left ventricular developed pressure (LVDP), maximal velocity of rise of left ventricular pressure (+dP/dtmax) and left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP) were used to assess contractility and diastolic function. Results: All RWE inhibited lipid peroxidation induced by the Cl4C/NADPH system in a similar proportion (42±4%, 47±9% and 43±14% for RWE 1, RWE 2 and RWE 3, respectively). The scavenging activity of superoxide anion and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical was about the same with the three RWE. In hearts without RWE treatment, LVDP and +dP/dtmax were 61±4% and 62±5%, respectively, at the end of the reperfusion period. Infusion of RWE 1 and RWE 2 significantly improved postischemic recovery (LVDP and +dP/dtmax were 102±4% and 101±4% for RWE 1 and 92±5% and 91±5% for RWE 2, respectively) and attenuated the increase of LVEDP. RWE 3 did not improve either systolic or diastolic dysfunction. Conclusion: These data show that although the three nonalcoholic RWE exhibit a similar total antioxidant capacity, only two of them protect the heart against myocardial stunning, suggesting that the protective effect is not primarily linked to the antioxidant properties of the extracts., Centro de Investigaciones Cardiovasculares

El origen de esta línea de investigación se relaciona con la problemática observada en la clínica del trasplante de órganos sólidos en humanos. Desde el momento en que se inicia el procedimiento quirúrgico de extracción del órgano en el donante, la isquemia se asocia a un conjunto de mecanismos plausibles de lesionar al órgano a implantar, y surge entonces el precondicionamiento isquémico (PCI) como una posible herramienta de atenuación a la injuria en cuestión. El PCI consiste en someter al tejido a uno o más periodos de isquemia breve seguido de períodos de reperfusión previamente a un periodo de isquemia prolongado, con el fin de generar una respuesta adaptativa que enlentezca la tasa de muerte celular, y de este modo proteja al órgano en cuestión. Una forma de realizar PCI es por medio del clampeo de la vasculatura nutricia del órgano implicado. El PCI fue ampliamente estudiado asociado al trasplante de los distintos órganos abdominales en forma aislada en roedores, obteniéndose resultados alentadores tanto en intestino delgado, como en hígado, y riñón. Es de notar que, en la práctica clínica, el momento de la extracción implica el accionar de un grupo quirúrgico de ablacionistas para cada órgano que luego se va a implantar. Sumando a esto el escaso tiempo con que se cuenta para la procuración de órganos, debido a que la celeridad en la procuración se objetiva en una mejor funcionalidad del injerto en el paciente, se requiere entonces de una coordinación óptima tanto en el seno de cada grupo quirúrgico como así también en la articulación entre cada uno de ellos. Esto conlleva que de incorporarse el precondicionamiento como procedimiento quirúrgico en la práctica clínica, sea necesario para su implementación, que cumpla ciertos criterios. Entre los que se incluyen: que el método sea sencillo, fácilmente reproducible, que genere un beneficio al conjunto de órganos o al menos no genere daño o perjuicio en ninguno de ellos, y que no prolongue innecesariamente el proceso de procuración. De este modo, se planteó en el presente trabajo la posibilidad de aplicación del precondicionamiento, pero en forma multiorgánica. Realizando el clampeo de la arteria aorta abdominal en su origen, a fin de precondicionar en un tiempo todos los órganos abdominales, simplificando así el método., Facultad de Ciencias Médicas

Los cardiomiocitos poseen en la membrana diferentes transportadores iónicos encargados de regular el pH intracelular (pHi). Cuando el pHi es ácido existen dos mecanismos alcalinizantes responsables de dicha regulación: el intercambiador Na+/H+ (NHE) y el co-transportador Na+/HCO3- (NBC). Estudios previos describen la isoforma 1 de un NBC electrogénico (NBCe1) que en miocardio presenta una estequiometría 1 : 2 (Na+ : HCO3-) y que, además, posee dos bucles extracelulares con propiedades regulatorias (bucles 3 y 4). Experimentos realizados en miocitos aislados demuestran que el bloqueo del bucle 3 inhibe la actividad del NBCe1 y que el bloqueo del bucle 4 la aumenta. Las anhidrasas carbónicas (AC) son una familia de metaloenzimas que catalizan la hidratación reversible del dióxido de carbono (CO2) para producir ácido carbónico (H2CO3) que espontáneamente se hidroliza en HCO3- y H+. Resultados previos demuestran que las AC interaccionan con NHE y NBC formando lo que se conoce como metabolón de transporte iónico. De esta manera, las AC proveen de los iones necesarios para el funcionamiento de dichos transportadores, favoreciendo así la actividad de los mismos. Durante la isquemia-reperfusión (I/R) se producen cambios de pHi, que llevan a la activación de NHE y NBC, a la acumulación intracelular de Na+ y secundariamente a la de Ca2+, por activación del modo reverso del intercambiador Na+/Ca2+. La sobrecarga de Ca2+ es uno de los factores responsables de las alteraciones por I/R. Por lo tanto, las ¨intervenciones cardioprotectoras¨ han sido asociadas a una disminución de la concentración intracelular de este ion. Una de ellas es la llamada ¨reperfusión ácida (RA)¨. En la RA se perfunde al corazón con una solución de pH ácido, lo que reduce la actividad de los mecanismos alcalinizantes como consecuencia de la reducción del gradiente de H+ entre el citoplasma y el exterior celular. Esta menor actividad lleva a una menor sobrecarga de Na+ y por lo tanto, a una menor sobrecarga de Ca2+. El exceso de Ca2+ citosólico determina el aumento de la concentración de este ion en la mitocondria, que conduce a la formación y/o apertura de un poro de alta conductancia denominada poro de permeabilidad transitoria mitocondrial (PPTM). Este evento está ligado a las alteraciones mitocondriales por I/R y a la liberación de factores involucrados en la muerte celular. Distintos mediadores impactan sobre la membrana de los cardiomiocitos y producen la activación de cascadas de señalización que culminan en la mitocondria. Estas cascadas involucran a diferentes proteínas quinasas, entre ellas a las activadas por mitógenos (MAPK), perteneciendo la p38 a una de sus subfamilias. Con respecto a esta proteína quinasa, existen estudios que muestran su papel cardioprotector, mientras que otros señalan su participación en la injuria generada por la I/R. Por todo lo expuesto, el objetivo general de este trabajo de tesis fue examinar la contribución del NBCe1 y de la AC a las alteraciones miocárdicas y mitocondriales producidas por I/R, analizando las vías de señalización involucradas. Específicamente, nuestro estudio se abocó a determinar los efectos de bloqueantes de NBCe1 y AC sobre el tamaño de infarto, la función miocárdica post-isquémica, la capacidad de retención de Ca2+ mitocondrial, la sensibilidad del PPTM al Ca2+ y el potencial de la membrana mitocondrial (Δψm). Otro de los objetivos de esta investigación fue analizar la participación de la p38MAPK en los efectos observados en las distintas intervenciones. Para cumplir con estos objetivos corazones aislados de rata Wistar de 4 a 5 meses de edad, perfundidos por el sistema de Langendorff, fueron sometidos a una isquemia global normotérmica de 30 minutos y luego reperfundidos durante 1 hora. Otros corazones fueron tratados durante los primeros 10 minutos de la reperfusión con un anticuerpo contra el bucle 3 del NBCe1 (a-L3) o con benzolamida (BZ, inhibidor de AC). En otro grupo experimental los corazones fueron tratados durante los 10 minutos previos a la isquemia y los primeros 10 minutos de la reperfusión con 6-etoxozolamida (ETX, inhibidor de AC). Para el protocolo de RA, los corazones fueron perfundidos durante los primeros 3 minutos de la reperfusión con una solución de pH = 6.4. En este grupo la reperfusión se completó hasta alcanzar los 60 min con la solución de pH = 7.4. La aplicación de 30 minutos de isquemia global y 60 minutos de reperfusión produjo un tamaño de infarto de aproximadamente 32 %. Este valor disminuyó significativamente con los tratamientos aplicados, llegando a aproximadamente 10, 6, 11 y 9 % en los grupos a-L3, BZ, ETX y RA, respectivamente. La función sistólica miocárdica disminuyó aproximadamente un 80 % al final del período de reperfusión. El tratamiento con a-L3, BZ, ETX y RA mejoró la recuperación post-isquémica del miocardio y los parámetros evaluados alcanzaron valores mayores a los obtenidos en el CI y S (62, 71, 62 y 55 % respectivamente vs. 20 %). La función diastólica también mejoró con todos los tratamientos. El aumento de la presión diastólica final observado durante la reperfusión fue significativamente menor en los corazones tratados con a-L3, BZ, ETX y RA. Las alteraciones mitocondriales detectadas en la reperfusión fueron significativamente atenuadas por los tratamientos. Así, la despolarización mitocondrial (Δψm aproximadamente -95 mV) observada en el grupo no tratado fue revertida totalmente, adquiriendo en los grupos tratados con a-L3, BZ, ETX y RA valores aproximados a -140 mV, que fueron similares a los obtenidos en corazones no isquémicos. Las muestras mitocondriales procedentes de los corazones tratados también mostraron una recuperación de la capacidad de retención de Ca2+ y de la respuesta a dicho ion asociada a una menor apertura del PPTM. Con respecto a la p38MAPK, su expresión disminuyó a 41 % en los corazones sometidos a I/R pero aumentó significativamente en presencia de a-L3, BZ, ETX y RA, adquiriendo valores de alrededor de un 135 %. Con el objeto de determinar una posible vía de activación de p38MAPK y un posible blanco de dicha quinasa, evaluamos la expresión de calcineurina (fosfatasa dependiente de Ca2+) y la proteína de choque térmico 27 (en inglés Heat Shock Protein 27, HSP27) en todos los grupos experimentales. Nuestros datos muestran que la expresión de calcineurina aumentó mientras que la de HSP27 disminuyó en los corazones no tratados. El bloqueo del NBCe1, la inhibición de AC y la RA disminuyeron el contenido de calcineurina y aumentaron el de HSP27. Los datos de este trabajo de tesis también muestran que la administración de SB202190, inhibidor de p38MAPK, anula todos los efectos beneficiosos observados en los corazones tratados con a-L3, BZ, ETX y RA. Por lo tanto, los resultados obtenidos en este trabajo de tesis muestran que el bloqueo del bucle extracelular 3 del NBCe1 con a-L3, la inhibición de AC con BZ o ETX y la RA: 1- Disminuyen el tamaño del infarto y aumentan la recuperación post-isquémica de la función sistólica y diastólica miocárdicas. 2- Mejoran el estado mitocondrial, atenuando la despolarización y recuperando la capacidad de retención y de respuesta al Ca2+. 3- Promueven una disminución de la expresión de calcineurina Aβ y un aumento del contenido de P-p38MAPK y P-HSP27. Estos datos indican que una reducción en la sobrecarga de Ca2+, consecuente a una actividad reducida de los mecanismos alcalinizantes, podría producir una menor activación de calcineurina y una activación de la vía p38MAPK-HSP27 que llevaría a la mejora mitocondrial, blanco final de la cardioprotección. Además, estos resultados sugieren que los tratamientos aquí ensayados podrían servir como posibles herramientas terapéuticas para atenuar los daños miocárdicos y mitocondriales producidos por la I/R., Facultad de Ciencias Naturales y Museo

Las benzodiacepinas se usan en la clínica como anticonvulsivantes, sedativos/hipnóticos, ansiolíticos y relajantes musculares; también producen amnesia anterógrada y son empleadas para facilitar la anestesia. El efecto terapéutico de las benzodiacepinas está mediado por la unión a un sitio específico en el receptor GABAA. Dado que en lugar de activar directamente al receptor las benzodiacepinas actúan estimulando las acciones del GABA endógeno, exhiben un gran índice terapéutico y baja toxicidad. Sin embargo, el consumo prolongado de benzodiacepinas induce tolerancia a la mayoría de sus efectos farmacológicos. El objetivo del presente trabajo fue analizar el mecanismo molecular de tolerancia a las benzodiacepinas, realizando estudios conductuales en combinación con análisis bioquímicos. Se estudió el efecto de administraciones diarias (1 inyección subcutánea por día) con vehículo o diacepam (15 mg/kg) en ratas durante 1 (tratamiento agudo), 7 o 14 días. Los estudios conductuales se llevaron a cabo 2 horas luego de la última inyección pues es el momento donde se alcanza la máxima concentración de diacepam en el plasma y el cerebro. El efecto ansiolítico de la benzodiacepina se determinó en el test del laberinto en cruz elevado, estimándolo como un aumento en el número de entradas y en el tiempo de permanencia en los brazos abiertos en relación al grupo de ratas administradas con vehículo. El efecto ansiolítico persistió luego del tratamiento con diacepam por 7 días pero fue abolido luego de la administración de 14 días. De este modo, la tolerancia a los efectos ansiolíticos del diacepam se detectó solamente luego del tratamiento más prolongado. El efecto sedativo del diacepam, estimado como una reducción en la actividad locomotora en el test del campo abierto comparado con animales tratados con vehículo, se observó luego del tratamiento agudo pero no se detectó luego de los tratamientos crónicos de 7 o 14 días. Por consiguiente, la tolerancia a los efectos sedativos se detectó luego de los dos tratamientos crónicos con diacepam. Estos resultados están de acuerdo con las evidencias previas que indican que la tolerancia a las benzodiacepinas se desarrolla con diferentes cursos temporales dependiendo del efecto farmacológico. Nuestros resultados mostraron que la concentración de diacepam en la corteza cerebral de las ratas no disminuyó luego de los dos tratamientos crónicos con la benzodiacepina con respecto al grupo de animales que recibió el tratamiento agudo, indicando que el proceso de tolerancia no está mediado por cambios en factores farmacocinéticos., Benzodiazepines are used in the clinic as anticonvulsants, sedative/hypnotic, anxiolytic and muscle relaxant; they also produce anterograde amnesia and are used to facilitate anesthesia. The therapeutic effect of benzodiazepines is mediated by specific binding to the GABAA receptor. Because benzodiazepines stimulate GABA actions instead of directly activate the GABAA receptor, they exhibit a high therapeutic index and low toxicity. However, the prolonged consumption of benzodiazepines induces tolerance to most of their pharmacological effects. The aim of the present work was to analyze the molecular mechanism of tolerance to benzodiazepines, by performing behavioral studies in combination with biochemical analyses. We studied the effect of daily administrations (1 subcutaneous injection per day) with vehicle or diazepam (15 mg/kg) to rats for 1 (acute treatment), 7 or 14 days. The behavioral studies were carried out 2 h after the last injection, at the time of peak concentration of diazepam in the plasma and brain. The anxiolytic effect of the benzodiazepine was determined in the elevated plus-maze by estimating the increase in the number of entries onto and the time spent on the open arms relative to the control group treated with vehicle. The anxiolytic effect persisted after the 7-day treatment with diazepam but was abolished after the 14-day administration. Thus, the tolerance to the anxiolytic effects of diazepam was only detected after the longer treatment. The sedative effect of diazepam, estimated as a reduction in the locomotor activity in an open field compared to animals administered with vehicle, was observed after the acute treatment but was undetectable after the 7- and 14-days treatments. Therefore, the tolerance to the sedative effects was detected after both chronic treatments. These results are in agreement with previous evidences that indicate that tolerance to benzodiazepines develops at different rates depending on the pharmacological effect. Our results showed that the diazepam concentration in the rat cerebral cortex did not decline after the chronic treatments with the benzodiazepine relative to the group of animals that received an acute treatment, indicating that the process of tolerance is not mediated by changes in pharmacokinetic factors., Facultad de Ciencias Naturales y Museo

Las aves pueden vivir dos veces más tiempo y poseen tasas metabólicas específicas 2.3 veces mayores que las de los mamíferos de similar tamaño corporal. La temperatura del cuerpo está 3ºC por encima de la que presentan los mamíferos y los niveles de glucosa en sangre son 2 a 4 veces más altos. Los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga como el ácido araquidónico (C20:4n6) y el ácido docosahexenoico (C22:6n3) juegan un papel importante en una variedad de funciones biológicas. Los ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs), son biomoléculas muy susceptibles de ser atacadas por radicales libres, proceso que se denomina peroxidación lipídica. Los radicales libres son generados en las células a través de varios tipos de reacciones bioquímicas y aunque pueden ser potencialmente perjudiciales debido a su alta reactividad química, son especies intermediarias necesarias para la normal actividad metabólica de la célula viviente. La concentración intracelular de los radicales libres es controlada fisiológicamente por radicales secuestradores, por restricciones espaciales y limitaciones en su difusión intracelular. Sin embargo, en ciertos estados de enfermedad ó bajo la acción de xenobióticos, radiación ó durante los procesos de envejecimiento, la producción de dichas especies aumenta y esto conduce a la alteración de las funciones celulares. La peroxidación lipídica es una secuencia de reacciones caracterizada por 3 pasos diferentes conocidos como iniciación, propagación y terminación. Como modelo para estudiar los lípidos, nosotros utilizamos ensayos de peroxidación no enzimática cuantificada mediante quimioluminiscencia. Algunos productos de la peroxidación lipídica son emisores de luz, y la medida de esta se puede utilizar como un marcador interno del estrés oxidativo de lípidos que, es generalmente considerado como uno de los principales mecanismos de lesión de las células en los organismos aeróbicos. Las mitocondrias y microsomas obtenidas de mamíferos y aves son susceptibles a la peroxidación lipídica. La composición de los ácidos grasos de las membranas varía en las diferentes especies y tejidos de una misma especie lo que determina la mayor ó menor vulnerabilidad a la peroxidación lipídica. Datos previos realizados en mamíferos muestran que la composición de ácidos grasos y el índice de peroxidación varían en relación con la masa corporal. Si bien existen algunos trabajos que tratan de establecer dicha relación en las aves, los resultados no son concluyentes. Teniendo en cuenta estas consideraciones, los objetivos de este trabajo de tesis fueron estudiar la composición de ácidos grasos y peroxidación lipídica de mitocondrias y microsomas aislados de hígado, corazón y cerebro de aves de diferentes especies: relación con el tamaño corporal y máximo de vida., Facultad de Ciencias Naturales y Museo

La información respecto a la respuesta del corazón aislado de ratas hipertensas espontáneas (SHR) a la isquemia-reperfusión y a los mecanismos de protección descriptos para ratas normotensas [pre y postacondicionamiento isquémicos (PI y PCI, respectivamente) y farmacológicos], es escasa. Por lo tanto, la participación de la vía PI3K/Akt/GSK-3β y del poro de permeabilidad transitoria de la mitocondria (PPTM) en los mecanismos responsables de la muerte ó la sobrevida de los cardiomiocitos de SHR, no están debidamente aclarados. El objetivo general de este trabajo de tesis fue estudiar en corazones de SHR aislados y perfundidos con la técnica de Langendorff los efectos de la isquemia global (IG, 45 min)-reperfusión (R, 60 min), del PI y PCI y del tratamiento con ClLi e IMI (inhibidores de GSK-3β) sobre el tamaño del infarto, el daño oxidativo, la sensibilidad del PPTM al Ca2+, la liberación de citocromo c al citosol y la ultraestructura mitocondrial. El protocolo de IG-R produjo un tamaño del infarto de aproximadamente 50% del área de riesgo y daño oxidativo, evidenciado por un aumento de la peroxidación lipídica (TBARS), una disminución marcada del contenido de GSH y un aumento de la actividad de SODT y SODMn. El contenido de P-GSK-3β y P-Akt y la sensibilidad del PPTM al Ca2+ disminuyeron, mientras que la expresión de citocromo c en el citosol aumentó. La microscopia electrónica reveló que la mayor parte de las mitocondrias estaban dañadas, con edema y destrucción de sus crestas. Las intervenciones PI y PCI y el tratamiento con los inhibidores de GSK-3β protegieron a los corazones de SHR de los daños antes mencionados. Por lo tanto, en los corazones intervenidos y tratados se observó una disminución del tamaño del infarto y del daño oxidativo evidenciado por la disminución de la peroxidación lipídica (TBARS), preservación parcial del contenido de GSH y disminución de la actividad de SODT y SODMn. La expresión de P-GSK3β y de P-Akt y de la sensibilidad del PPTM al Ca2+ aumentó mientras que el contenido de citocromo c en el citosol disminuyó. Por microscopia electrónica fue posible encontrar en estos grupos la presencia de algunas mitocondrias con ultraestructura conservada. Los efectos beneficiosos del PI y PCI fueron anulados cuando la vía de señalización de PI3K/Akt fue inhibida con wortmanina. Las variables mencionadas retornaron a los valores observados en los corazones isquémicos no tratados. De las relaciones examinadas surge que: a- el tamaño del infarto es mayor cuando la peroxidación lipídica aumenta y el contenido de GSH disminuye. En estas condiciones la sensibilidad del PPTM al Ca2+ es menor. La situación opuesta se da en presencia de intervenciones cardiorpotectoras. Por lo tanto, en ellas el tamaño del infarto es menor cuando la peroxidación lipídica disminuye y el contenido de GSH aumenta. En estas condiciones la sensibilidad del PPTM al Ca2+ tiende a recuperarse. En base a los datos obtenidos se concluye que las alteraciones de la formación y/ó apertura del PPTM, participan y determinan la muerte ó la sobrevida celular en el corazón hipertrófico de SHR sometido a isquemia-reperfusión. Así, la disminución del tamaño del infarto obtenida con las intervenciones y/ó tratamientos utilizados fue el resultado de la disminución del daño oxidativo íntimamente asociada a la recuperación parcial de la integridad mitocondrial -menor apertura del PPTM- vía P-Akt/P-GSK-3β. Otro hallazgo interesante fue que la protección por el tratamiento con ClLi (fármaco ampliamente utilizado en psiquiatría) fue similar a la obtenida con las intervenciones de acondicionamiento isquémico (PI y PCI). Por lo tanto, esta droga podría ser una posible herramienta terapéutica para atenuar la injuria por isquemia y reperfusión., Information regarding to the response to ischemia-reperfusion in isolated hearts from spontaneously hypertensive rats (SHR) as well as the effect of the protective mechanisms described in normotensive rats (ischemic and pharmacological pre and postconditioning, IP and IPC), is scarce. Therefore, the participation of PI3K/Akt/GSK-3β pathway and the mitochondrial permeability transition pore (mPTP) in the mechanisms responsible for cardiomyocyte death or survival are not properly clarified. The objective of this investigation was to study in isolated hearts from SHR the effects of global ischemia (GI, 45 min) and reperfusion (R, 60 min), and the actions of IP, IPC, treatments with LiCl and IMI (GSK-3β inhibitors) on infarct size, oxidative damage, mPTP Ca2+ sensitivity, cytochrome c release to the cytosol and mitochondrial ultrastructure. The protocol of GI-R produced an infarct size of approximately 50%, increased oxidative damage as evidenced by an increase of lipid peroxidation (TBARS), a decrease of GSH content and an increase of Total SOD and MnSOD activity. The content of P-GSK-3β and P-Akt and the mPTP Ca2+ sensitivity decreased while the expression of cytochrome c in the cytosol increased. Electron microscopy showed that most of the mitochondria were damaged, presenting edema and destruction of the cristae. IP, IPC and pharmacologic treatments with both GSK-3β inhibitors protected the hearts against reperfusion injury. Therefore, in the hearts treated we observed a smaller infarct size and reduced oxidative damage (decreased lipid peroxidation (TBARS), partial preservation of GSH and decreased Total SOD and MnSOD activity) compared to non-treated ischemic hearts. The P-GSK-3β and P-Akt expression and mPTP Ca2+ sensitivity increased while the cytosolic cytochrome c content decreased. By electron microscopy it was possible to find some mitochondria with normal ultrastructure. The beneficial effects of IP and IPC were canceled when the PI3K/Akt was inhibited with wortmannin. All the parameters examined returned to the values observed in non-treated ischemic hearts. Analyzing the relationships: Infarct size vs. TBARS and GSH, and mPTP Ca2+ sensitivity vs. Infarct size and TBARS, it arises that: the Infarct size increased when lipid peroxidation increased and GSH content decreased. Under these conditions the mPTP Ca2+ sensitivity decreased. The opposite situation occurs in the presence of the cardioprotective interventions. Therefore, the infarct size decreased when lipid peroxidation decreased and GSH content increased. Under these conditions the mPTP Ca2+ sensitivity tended to recover. Based on the data obtained, we suggest that the alterations of formation and/or opening of the mPTP participate and determine cell death or survival in the hypertrophic heart of SHR subjected to ischemia-reperfusion. Thus, the reduction in infarct size obtained with the ischemic interventions and /or treatments derived from the decreased oxidative damage intimately linked to a partial recovery of mitochondrial integrity- less mPTP opening- via P-Akt/P-GSK-3β. Another interesting finding was that the protection by the treatment with LiCl (drug widely used in psychiatry) was similar to that obtained with ischemic interventions (IP and IPC). Therefore, this drug emerges as a potential therapeutic tool in reducing the post-ischemic changes., Facultad de Ciencias Naturales y Museo

Objetivo general Estudiar los efectos y vías de señalización involucradas en el preacondicionamiento isquémico (PI) y postacondicionamiento isquémico (POS) en corazones de ratas hipertensas espontáneas (SHR) sometidas a protocolos isquemia-reperfusión. Objetivos específicos 1.- Examinar los efectos del PI (con 1 y 3 ciclos) y POS sobre el tamaño infarto y la función miocárdica postisquémica en corazones aislados de SHR sometidos a 45 min de isquemia global y 60 min de reperfusión. 2.- Determinar el papel de la enzima glucógeno sintetasa quinasa 3β (GSK-3 β), en el citosol y en la mitocondria, en los efectos de las intervenciones aplicadas. Para ello, utilizaremos una herramienta farmacológica como es el inhibidor específico de GSK-3β, indirubina- 3-monoxima5-yodo (IMI). 3.- Evaluar la participación de la fosfatidilinositol-3'-quinasa (PI3K/Akt), en el citosol y en la mitocondria, en los efectos de las intervenciones aplicadas. Para ello, usaremos como herramienta farmacológica a la wortmanina, inhibidor de PI3K/Akt. 4.- Estudiar el rol de la isoforma ε de la proteína quinasa C (PKCε), en el citosol y en la mitocondria, en los efectos de las intervenciones aplicadas. Para ello, utilizaremos como herramienta farmacológica a la celeritrina, inhibidor de PKC. 5.- Estudiar la participación del poro de permeabilidad transitoria de la mitocondria (PPTM) en los efectos de las intervenciones aplicadas. Para ello, se usará la ciclosporina A (CsA), inhibidor específico de la ciclofilina D (componente citosólico del PPTM) para evitar la formación del poro. 6.- Evaluar la sensibilidad del PPTM al calcio en una suspensión de mitocondrias aisladas de corazones sometidos a los distintos protocolos. 7.- Evaluar el daño oxidativo analizando en homogenatos de corazones sometidos a los distintos protocolos, la peroxidación lipídica y el contenido de glutatión reducido (GSH). 8.- Determinar las posibles asociaciones físicas de P-GSK-3β y P- PKCε con el canal aniónico dependiente de voltaje (VDAC) de la mitocondria en el PI y POS., Facultad de Ciencias Médicas (FCM)