Search

El desarrollo de algoritmos para su utilización en la inteligencia artificial y la disponibilidad masiva de datos biomédicos han impulsado y acelerado la investigación, con el resultado de descubrimientos y de tratamientos novedosos utilizando fármacos patentados y aprobados para el tratamiento de diferentes enfermedades. Este proceso se conoce como reposicionamiento de fármacos (REFA), y puede ser abordado por una rama de la inteligencia artificial (IA) conocida como aprendizaje automático (AA). El aprendizaje automático se basa en un conjunto de algoritmos que, combinados con técnicas computacionales bien establecidas en el campo del descubrimiento de fármacos, han sido capaces de dar lugar, con una alta eficacia, a nuevas propiedades y relaciones farmacológicas anteriormente desconocidas. Así, se han identificado nuevos blancos y tratamientos potenciales contra diversos padecimientos como el cáncer, y las enfermedades neurodegenerativas e infecciosas, entre otras. El objetivo de este trabajo de revisión es contribuir a la literatura en español sobre el uso de la inteligencia artificial y el aprendizaje de máquina en la investigación para el reposicionamiento de fármacos.

Purpose Aging research in Mexico has significantly increased in the past decades, however, little is known on health related quality of life (HRQoL) of older adults. The aim of this study was to expand this field by examining HRQL in a representative sample of Jewish older adults in Mexico, and to investigate its association with different factors. Methods This was a cross-sectional survey of a random sample of community dwelling Jewish men and women aged 60 years and older. HRQoL was measured using the Short Form Health Survey (SF-36). Bivariate analysis was performed to estimate the association of scores of HRQoL and different characteristics of the study sample and multiple linear regression models were estimated using ordinary least squares (OLS), to explore determinant factors associated to HRQoL in this sample, for the eight domains of the SF-36 sub-scales separately. Results Two hundred ninety-five older persons were interviewed. Mean age was 72.7 years (SD 7.9), men made up 57% of the sample, 67% were married and 52% reported living with another person, mostly the spouse. Higher HRQoL was associated with higher educational attainment, being married, and having higher social support, while lower HRQoL was associated with being widowed, in worse financial situation, having chronic diseases and being in the oldest age groups. Conclusions Findings show that gender, socioeconomic level, educational attainment, marital status as well as social support & community participation are relevant factors influencing HRQoL in our study sample. With respect to the SF-36 subscales, HRQoL of Jewish older adults in Mexico present higher scores than that of adults and older adults previously found in other studies in Mexico. Further studies comparing other characteristics among them could help bring further understanding of these differentiated ageing processes.

Cellular senescence has been traditionally characterized by cell cycle arrest of pot-mitotic cells as a response to a cellular damage. Now is known that senescent cells secret a diverse array of cytokines, chemokines, growth factors and other that altogether are called senescence associates secretory phenotype (SASP), which might have beneficial or deleterious effects on neighbor cells. This review describes those effects as well as the relationship between the SASP and several age related diseases. We also analyze the direction that recent investigations are turning in order to modulate or avoid the effect of the SASP in those pathologies.La senescencia celular es un fenómeno que tradicionalmente se ha caracterizado por la detención de la proliferación de células post-mitóticas como respuesta a algún tipo de daño. Ahora se sabe que las células senescentes secretan un conjunto de moléculas, entre las que se encuentran quimiocinas, citocinas, factores de crecimiento y otras que, en conjunto, han sido denominadas fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP). Estas moléculas pueden tener efectos benéficos o dañinos sobre las células vecinas a ellas. Esta revisión describe dichos efectos, así como la relación del SASP con diversas enfermedades asociadas a la edad. También se analiza el rumbo que han tomado las investigaciones recientes para tratar de modular o eliminar el efecto del SASP en dichas patologías.

Introduction: malnutrition is one of the most common health problems among children in underdeveloped countries, including Mexico. Previous studies have indicated increased genetic damage in malnourished humans and animal models, but the essential mechanisms remain unclear. In the present study, we assessed the effects of malnutrition on the frequency of micronucleus (MN) in reticulocytes (RET) from the peripheral blood of well-nourished uninfected (WN), well-nourished infected (WNI), moderately malnourished infected (UNM) and severely malnourished infected (UNS) children. Moreover, lipid peroxidation and the antioxidant status were evaluated to investigate the role of oxidative processes in malnutrition-associated genotoxicity. Methods: the antioxidant status of the study population was determined by measuring superoxide dismutase (SOD) in the red blood cells and glutathione peroxidase (GPX) in whole blood. Results: the UNS and UNM groups have increased percentages of MN-RET compared to the WNI group. Moreover, the data showed a significant increase in lipid peroxidation and a decrease in erythrocyte SOD activity and GPX activity in the malnourished group compared to the well-nourished infected children. Conclusion: the data suggest that the antioxidant system was impaired in the cells of malnourished children and that oxidative stress causes a significant increase in DNA damage, as evaluated by the MN-RET frequency.

"La senescencia celular es un fenómeno que tradicionalmente se ha caracterizado por la detención de la proliferación de células post-mitóticas como respuesta a algún tipo de daño. Ahora se sabe que las células senescentes secretan un conjunto de moléculas, entre las que se encuentran quimiocinas, citocinas, factores de crecimiento y otras que, en conjunto, han sido denominadas fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP). Estas moléculas pueden tener efectos benéficos o dañinos sobre las células vecinas a ellas. Esta revisión describe dichos efectos, así como la relación del SASP con diversas enfermedades asociadas a la edad. También se analiza el rumbo que han tomado las investigaciones recientes para tratar de modular o eliminar el efecto del SASP en dichas patologías."

Obesity, from children to the elderly, has increased in the world at an alarming rate over the past three decades, implying long-term detrimental consequences for individual’s health. Obesity and aging are known to be risk factors for metabolic disorder development, insulin resistance and inflammation, but their relationship is not fully understood. Prevention and appropriate therapies for metabolic disorders and physical disabilities in older adults have become a major public health challenge. Hence, the aim of this study was to evaluate inflammation markers, biochemical parameters and glucose homeostasis during the obese-aging process, to understand the relationship between obesity and health span during the lifetime. In order to do this, the monosodium glutamate (MSG) obesity mice model was used, and data were evaluated at 4, 8, 12, 16 and 20 months in both female and male mice. Our results showed that obesity was a major factor contributing to premature alterations in MSG-treated mice metabolism; however, at older ages, obesity effects were attenuated and MSG-mice became more similar to normal mice. At a younger age (four months old), the Lee index, triglycerides, total cholesterol, TNF-α and transaminases levels increased; while adiponectin decreased and glucose tolerance and insulin sensitivity levels were remarkably altered. However, from 16 months old-on, the Lee index and TNF-α levels diminished significantly, while adiponectin increased, and glucose and insulin homeostasis was recovered. In summary, MSG-treated obese mice showed metabolic changes and differential susceptibility by gender throughout life and during the aging process. Understanding metabolic differences between genders during the lifespan will allow the discovery of specific preventive treatment strategies for chronic diseases and functional decline.

Acetaldehyde (Ac), the main metabolite of ethanol oxidation, is a very reactive compound involved in alcohol-induced liver damage. In the present work, we studied the effect of Ac in mitochondria functionality. Mitochondria from Wistar rats were isolated and treated with Ac. Ac decreased respiratory control by 50% which was associated with a decrease in adenosine triphosphate content (28.5%). These results suggested that Ac could be inducing changes in cell redox status. We determined protein oxidation, superoxide dismutase (SOD) activity, and glutathione ratio, indicating that Ac induced an enhanced oxidation of proteins and a decrease in SOD activity (90%) and glutathione/oxidized GSH ratio (36%). The data suggested that Ac-induced oxidative stress mediated by mitochondria dysfunction can lead to cell sensitization and to a second oxidative challenge. We pretreated hepatocytes with Ac followed by treatment with antimycin A, and this experiment revealed a noticeable decrease in cell viability, determined by neutral red assay, in comparison with cells treated with Ac alone. Our data demonstrate that Ac impairs mitochondria functionality generating oxidative stress that sensitizes cells to a second damaging signal contributing to the development of alcoholic liver disease.

Aging process is often accompanied with a high incidence of cardiovascular diseases (CVD) due to the synergistic effects of age-related changes in heart morphology/function and prolonged exposure to injurious effects of CVD risk factors. Oxidative stress, considered a hallmark of aging, is also an important feature in pathologies that predispose to CVD development, like hypertension, diabetes and obesity. Approaches directed to prevent the occurrence of CVD during aging have been explored both in experimental models and in controlled clinical trials, in order to improve health span, reduce hospitalizations and increase life quality during elderly. In this review we discuss oxidative stress role as a main risk factor that relates CVD with aging. As well as interventions that aim to reduce oxidative stress by supplementing with exogenous antioxidants. In particular, strategies of improving the endogenous antioxidant defenses through activating the nuclear factor related-2 factor (Nrf2) pathway; one of the best studied molecules in cellular redox homeostasis and a master regulator of the antioxidant and phase II detoxification response.

Inflammation is recognized as part of the etiology of numerous diseases. The interaction among cells of the immunological system with local cells and molecules, such as cytokines and chemokines, allows cellular activation and response amplification. The importance of several physicochemical factors like frictional force, vascular flow, shear stress, and pressure is now recognized because they are known to modulate genetic expression and endothelial activation; however, there are very few studies that recreate such cellular microenvironments. Hence, it is of paramount importance to develop new models that will mimic physiological conditions. Our aim was to improve a human vein ex vivo model that would allow endothelial activation in flow conditions, to study the molecular components during adhesion, taking into consideration physicochemical parameters such as flow and shear stress. Endothelial umbilical human vein was used and activated with TNF-a in order to determine U937 monocytic cells adhesion, as well as cytokines secretion and ICAM-1 expression. This model will allow leukocyte adhesion studies, using different inflammatory stimulus, along with the signaling pathways involved in several pathologies.

"La producción de conidios del hongo entomopatógeno Beauveria bassiana (Bals.-Criv.) Vuill. se realiza en cultivo en medio sólido (CMS) utilizando productos agrícolas y sus residuos, como arroz (Oryza sativa) y bagazo de caña(Saccharum officinarum), donde el CO2 puede acumularse como producto del metabolismo. En este estudio se usó arroz (Oryza sativa var. japonica) como sustrato usando dos composiciones atmosféricas: aire normal y otra enriquecida con CO2 (5 %), a través de recambios cada 12 o 24 h. Se determinó el efecto de estos tratamientos en la producción de conidios y de enzimas amilasas por B. bassiana, mediante un diseño completamente al azar y análisis de varianza usando la prueba de Tukey-Kramer (p

Development of hepatic fibrosis is a complex process that involves oxidative stress (OS) and an altered balance between pro- and anti-apoptotic molecules. Since Bcl-2 overexpression preserves viability against OS, our objective was to address the effect of Bcl-2 overexpression in the hepatic stellate cells (HSC) cell-line CFSC-2G under acetaldehyde and H(2)O(2) challenge, and explore if it protects these cells against OS, induces replicative senescence and/or modify extracellular matrix (ECM) remodeling potential.To induce Bcl-2 overexpression, HSC cell line CFSC-2G was transfected by lipofection technique. Green fluorescent protein-only CFSC-2G cells were used as a control. Cell survival after H(2)O(2) treatment and total protein oxidation were assessed. To determine cell cycle arrest, proliferation-rate, DNA synthesis and senescence were assessed. Matrix metalloproteinases (MMP), tissue-inhibitor of MMP (TIMP), transglutaminases (TG) and smooth muscle a-actin (alpha-SMA) were evaluated by western blot in response to acetaldehyde treatment as markers of ECM remodeling capacity in addition to transforming growth factor-beta (TGF-beta) mRNA.Cells overexpressing Bcl-2 survived approximately 20% more than control cells when exposed to H(2)O(2) and approximately 35% proteins were protected from oxidation, but Bcl-2 did not slow proliferation or induced senescence. Bcl-2 overexpression did not change alpha-SMA levels, but it increased TIMP-1 (55%), tissue transglutaminases (tTG) (25%) and TGF-beta mRNA (49%), when exposed to acetaldehyde, while MMP-13 content decreased (47%).Bcl-2 overexpression protected HSC against oxidative stress but it did not induce replicative senescence. It increased TIMP-1, tTG and TGF-beta mRNA levels and decreased MMP-13 content, suggesting that Bcl-2 overexpression may play a key role in the progression of fibrosis in chronic liver diseases.

El hígado no solo juega un papel único como centro metabólico del cuerpo, sino que también lleva a cabo otras funciones importantes como la biotransformación y destoxificación de fármacos y xenobióticos. El lipopolisacárido (LPS) se localiza en la pared celular de las bacterias gram-negativas y es un inmunógeno que induce la respuesta inflamatoria, asociada a un incremento en los niveles de especies reactivas de oxígeno (ERO). La respuesta de defensa del huésped al LPS incluye la expresión de una variedad de citocinas pro-inflamatorias. Cuando este proceso es excesivo o prolongado, se presenta un daño local sistémico hacia los tejidos del huésped, resultando en la pérdida de las funciones normales fisiológicas como consecuencia de este daño. Sin embargo, el hígado responde contrarrestando el daño celular en el tejido. Durante este proceso se activan diferentes factores que regulan la expresión de genes y la síntesis de proteínas para contrarrestar el daño por la exposición al LPS. Se ha observado que la capacidad de reparación del hígado disminuye con la edad. Por lo que, en este trabajo se estudiaron algunos de los factores que están regulando el proceso celular cuando se genera un daño hepático en ratas jóvenes y adultas. Se desarrolló un modelo de daño hepático al administrar LPS (0.5 mg/kg) a diferentes tiempos 12, 24, 48, 72 y 96 h en ratas de la cepa Wistar, jóvenes (4 meses) y adultas de (12 meses). Se determinó la concentración plasmática de citocinas pro-inflamatorias como IL-6 y TNF-α como respuesta a la administración de LPS, los resultados mostraron un incremento significativo a las 12 h en ambas edades pero con mayor concentración en las ratas adultas, sin embargo, no se observaron cambios significativos en los otros tratamientos. Se encontró un incremento en los marcadores de daño hepático ALT, AST desde las 24 h posteriores al tratamiento, que al igual que la expresión de citocinas inflamatorias, no cambió con respecto a las no tratadas en los otros tiempos evaluados. También se determinó el incremento al daño oxidante en el DNA, y se observo que la administración de LPS aumentó dicho daño en adultos y jóvenes, aunque en los organismos adultos el tiempo de reparación fue más prolongado. Un mecanismo de proliferación que se presenta preferentemente en organismos jóvenes es la vía de señalización de Delta-Like 4 (DLL4) Notch4, que corroboramos al evaluar los niveles de expresión de estas proteínas y en donde se observó que se encuentra más activa en jóvenes que en adultos. Por otro lado la muerte celular generada en respuesta al LPS fue principalmente por apoptosis, de acuerdo a la evaluación de proteínas apoptóticas como caspasa 3 (casp-3) y Bax. Se analizó la participación de p53 en la modulación de la respuesta al daño celular en donde se observó que la respuesta en la expresión es más tardía en jóvenes que en adultos. Sin embargo, aún resta por determinar los mecanismos de reparación activados por la vía de señalización Notch4-Dll4.

El talio es un metal que a menudo se usa en la industria cementera, óptica, joyería, electrónica y fotografía. Es por lo tanto, un tóxico ambiental. Estudios in vitro e in vivo han mostrado que el ión talio (Tl⁺ ) produce cambios en las especies reactivas (ER) y en la peroxidación de lípidos (LP), y altera los sistemas de defensa antioxidante. Se conoce que el Tl+ ingresa al cerebro después de su administración sistémica a través de los canales de potasio para incrementar la excitabilidad neuronal, pero hasta ahora, la posible regla de la transmisión glutamatérgica en este evento no ha sido investigada. En este trabajo, se evaluó el efecto del pretratamiento con MK-801 (dizocilpina, conocido antagonista al NMDAr) sobre la toxicidad inducida por el acetato de talio (32 mg/Kg, 24 h) que induce LP, reducción de la actividad de glutatión (GSH), glutatión peroxidasa (GPx) y cambios en la proteína ácida fibrilar glial (GFAP), así como en la actividad de caspasa 3 y 9 en diferentes regiones cerebrales de la rata: Corteza (Cx), cerebelo (Ce), hipocampo (Hp), hipotálamo (Ht) y estriado (S). La actividad motora fue estimulada por Tl⁺ . Los resultados mostraron que el MK-801 atenuó la LP inducida por Tl⁺ en el S, Hp y Ce, y se preservó el balance entre GSH/GSSG en algunas regiones. Los cambios de la actividad motora (movimientos horizontales) fueron atenuados por MK-801, el cuál disminuyó el GFAP, la immunoreactividad de las caspasas 3 y 9 producida por el tóxico. Estos hallazgos sugieren que la transmisión glutamatérgica vía NMDAr podría estar involucrada en la modulación de la actividad redox en las regiones cerebrales las ratas después de la administración de Tl⁺ .

El envejecimiento es un proceso natural en la vida de los organismos en el que disminuyen de manera gradual, sus capacidades físicas y mentales, aumentando el riesgo de padecer enfermedades crónicas y crónico-degenerativas. Un fenómeno asociado al envejecimiento es la acumulación gradual de células senescentes en los tejidos de los individuos. La senescencia celular consiste en un conjunto de cambios que ocurren en una célula como producto de su exposición a ciertos tipos de estrés o a estímulos endógenos. Una de las principales características de las células senescentes es el perfil de secreción proinflamatorio conocido como Fenotipo Secretor Asociado a la Senescencia (SASP, por sus siglas en inglés) el cual es el causante de las actividades biológicas inducidas por las células senescentes. En el Sistema Nervioso Central, se ha asociado la senescencia celular en astrocitos con neurodegeneración, sin embargo, poco se ha estudiado del SASP de astrocitos y su similitud con otros tipos celulares. En este trabajo se analizó, de forma cuantitativa el SASP de astrocitos de rata Wistar inducidos a senescencia por estrés oxidante (SIPS) e inhibición del proteosoma (PIIPS), empleando la tecnología de inmunoensayo Multiplex. El SASP incluyó principalmente quimiocinas e IL-1D Sin embargo en el SASP de astrocitos no se detectó la IL-6, que ha sido reportada en otros tipos celulares, ni tuvo efecto en el potencial de membrana mitocondrial de neuronas corticales expuestas a él. Para evaluar la posibilidad de modificar la secreción del SASP, se trató a los astrocitos senescentes con tres fármacos: sulforafano, dehidroepiandrosterona y ácido acetilsalicílico. Los dos primeros generaron una disminución en la secreción de varios factores del SASP, en particular disminuyeron la secreción de la IL-1D e incrementaron la de IL-10, sugiriendo que estos fármacos podrían, potencialmente ser utilizados para reducir la inflamación crónica provocada por los astrocitos senescentes en los cerebros de organismos envejecidos. El ácido acetilsalicílico no disminuyó la secreción de las citocinas proinflamatorias de los astrocitos senescentes. Con los resultados obtenidos en este trabajo, concluimos que los factores secretados por las células senescentes pueden variar en función del tipo celular y de la forma en que entraron en senescencia, además, demostramos que el perfil de secreción de los astrocitos senescentes puede ser modificado con el tratamiento de distintos fármacos de acción antiinflamatoria.

Por otro lado, datos no publicados de nuestro grupo demuestran un efecto diferencial de los exosomas derivados de cultivos en monocapa y mamosferas de cáncer de mama en el proceso de angiogénesis in vitro, siendo las microvesículas derivadas de mamosferas las que mostraron un potencial angiogénico incrementado en comparación con los de células en monocapa en la línea celular de CM 4T1 de ratón. La evidencia que asocia los exosomas y al microambiente tumoral con funciones como angiogénesis y metástasis, sumado a todo lo anterior nos llevó a suponer que la estimulación de mamosferas y líneas celulares de cáncer de mama con IL6 e IL-8 tendrá un efecto en la función de sus exosomas en procesos fundamentales para la progresión del cáncer como es la angiogénesis, y que habrá un efecto diferencial en los diferentes subtipos moleculares como el Luminal A y el Triple Negativo (metastásico). Se generaron mamosferas de para la línea MCF7 (fenotipo Luminal A) y para la línea HCC70 (fenotipo Triple Negativo); y se determinó el fenotipo por citometría de flujo FACS para los marcadores de BCSC CD44 y CD24. Se encontró doble positividad de marcadores (CD24+/CD44+) para las mamosferas de ambas líneas. A partir de los sobrenadantes de los cultivos de células adherentes y mamosferas se obtuvieron exosomas por ultracentrifugación y se identificaron por Western blot para la tetraspina de membrana CD81 y la proteína cargo de exosomas TSG 101. Las muestras de exosomas fueron observadas por Microscopia Electrónica de Transmisión y la distribución del tamaño de microvesículas fue determinada por NTA encontrando heterogeneidad de microvesículas. Para determinar el efecto funcional de los exosomas de células y mamosferas estimuladas y no estimuladas con IL-6 e IL-8 se realizaron ensayos de angiogénesis in vitro en células HUVEC. Se observó claramente una mayor inducción de nodos, segmentos y redes de los exosomas derivados de la línea HCC70 (fenotipo Triple Negativo, metastásico) con respecto a los derivados de la línea MCF7 (fenotipo Luminal A). Se encontró un notorio incremento en la inducción de nodos por parte de los exosomas de células MCF7 y HCC70 estimuladas con IL-8. Incluso la inducción con exosomas de células HCC70 estimuladas con IL8 fue significativamente mayor al control positivo (FGFb). Para HCC70 el estímulo con IL-6 en las mamosferas produjo incremento significativo en la formación de nodos y redes, mientras para las células fue el estímulo con IL-8. Para MCF7 únicamente el estímulo con IL-8 en las mamosferas produjo un incremento significativo en la formación de redes con respecto al control. El cáncer de mama es una enfermedad de interés global por su alta tasa de incidencia y mortalidad. Actualmente es ampliamente utilizada la presencia de marcadores inmunohistoquimicos. En este trabajo nos centramos en el subtipo Luminal A (ER+/PR+/HER2-) ya que es el de mejor pronóstico y responde a tratamiento, y en el subtipo y estadio más agresivo Triple Negativo (ER-/PR- /HER2-) ya que es el de peor pronóstico y presenta metástasis. En la actualidad el sistema de cultivo de mamosferas es ampliamente utilizado para identificar y enriquecer a células troncales de cáncer de mama (BCSC) a partir de líneas celulares de cáncer de mama o tumores primarios de mama. Se ha reportado que esta población celular es la responsable del inicio y formación de tumores de mama. Cualquier tipo de cáncer se encuentra inmerso dentro de un microambiente tumoral, en el cual, los distintos tipos celulares producen y secretan citocinas inflamatorias como IL-6, quimiocinas como CXCL 8 (IL-8), metabolitos y microvesículas (exosomas). La Interleucina 6 (IL-6) juega un papel primario como mediador principal de la respuesta inflamatoria en la fisiopatología del cáncer. Se ha visto que algunas propiedades de BCSC pueden estar reguladas por la IL6.Esta citocina está elevada en tumores y sueros de pacientes con CM. La IL-8 es ampliamente estudiada como un potente mediador de la angiogénesis ya que está altamente expresada en los CM ER-, y aumenta la invasividad y el potencial metastásico de las células de cáncer de mama ER-. Dicho esto nos pareció interesante evaluar el efecto de un estímulo inflamatorio por estas citocinas in vitro en mamosferas y células en cultivo. Se ha demostrado que los exosomas promueven la migración celular en líneas celulares de cáncer de mama, tanto de fenotipo Luminal A (MCF7) como de Triple negativo (MDA MB 231, metastásico), y que el efecto se ve aumentado en exosomas aislados de las células MDA MB 231, esto sugiere que los exosomas liberados podrían desempeñar un papel activo en la invasión y la metástasis, lo cual además es dependiente del subtipo molecular de cáncer de mama.

El envejecimiento es un proceso natural e inevitable que se caracteriza por el deterioro progresivo físico y mental, presentando una acumulación de componentes disfuncionales, que finaliza con la muerte. Uno de los trastornos más importante durante el envejecimiento, es el deterioro en la movilidad y la capacidad física. Lo anterior debido a una pérdida progresiva de la masa y la fuerza del músculo esquelético, en un proceso conocido como sarcopenia. La etiología de la sarcopenia se ha relacionado con diversos factores como el estrés oxidante, la pérdida de la homeostasis de proteínas y la disfunción mitocondrial. Las mitocondrias desempeñan un papel fundamental debido a su importancia en la producción de energía, de especies reactivas de oxígeno y en la señalización para inducir la apoptosis. Se sabe que las funciones mitocondriales se deterioran con el envejecimiento, incluida la síntesis de proteínas mitocondriales, la respiración y la producción de ATP. Se ha sugerido que el ejercicio podría generar efectos benéficos en el ciclo de vida mitocondrial, ya que produce en las principales vías de señalización relacionadas con el control de calidad y cantidad de mitocondrias durante el envejecimiento. Por otro lado, se ha descrito que la metformina (MTF), una biguadina empleada en el tratamiento de diabetes tipo 2, mejora el rendimiento físico, la sensibilidad a la insulina, además de que disminuye el colesterol y las lipoproteínas de baja densidad. A nivel molecular, la MTF aumenta la actividad de la AMPK y la respuesta antioxidante. La interrogante de este trabajo se basa en esclarecer si el tratamiento conjunto de MTF + ejercicio moderado a lo largo de la vida, podrá ejercer un efecto protector contra la disfunción mitocondrial en músculo esquelético de ratas viejas. Para ello, se cuantifico el consumo de oxígeno de mitocondrias aisladas de músculo esquelético tipo cuádriceps. Además, se determinó la presencia de supercomplejos respiratorios y la actividad enzimática de los OXPHOS, así como la síntesis e hidrólisis de ATP. En nuestras condiciones experimentales observamos que los animales viejos con un tratamiento con MTF + ejercicio tuvieron una mejor respuesta durante el consumo de oxígeno, un mejor cociente P/O y actividad enzimática comparado con los animales que solo fueron tratados con metformina o sedentarios. Aging is a natural and inevitable process characterized by progressive physical and mental decline, presenting an accumulation of dysfunctional components, and ending with death. In particular, one of the health complications during aging is the failure in mobility and physical capacity, due to a progressive loss of skeletal muscle mass and strength, in a process known as sarcopenia. The etiology of sarcopenia has been related to various factors such as oxidative stress, loss of protein homeostasis and mitochondrial dysfunction. Mitochondria have a significant role due to their importance in energy production, in the reactive oxygen species generation and in apoptosis pathway signaling. It is known that mitochondrial functions deteriorate with aging, including mitochondrial protein synthesis, respiration and ATP production. It has been suggested that exercise could generate beneficial effects in the mitochondrial life cycle, since it has effects on the main signaling pathways related to quality control and quantity of mitochondria during aging. On the other hand, metformin (MTF), a biguadine which is used as a treatment for type 2 diabetes is known to improve physical performance, insulin sensitivity, and decrease cholesterol and low-density lipoproteins levels. At the molecular level, metformin increases AMPK activity and antioxidant response. So, this study aims is to clarify whether the combined treatment with MTF + moderate exercise during the rats lifespan could prevent mitochondrial dysfunction in old rats. The oxygen consumption of mitochondria isolated from quadriceps skeletal muscle was measured, ss well as the occurrence of respiratory supercomplexes and the OXPHOS enzymatic activity, ATP synthesis and hydrolysis. Under our experimental conditions the mitochondria from old animals treated with MTF + exercise had a better response during oxygen consumption, P/O ratio and enzymatic activity compared to animals that were treated only with metformin.

La Enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno neurodegenerativo que afecta al sistema dopaminérgico (DAérgico). La terapia de reemplazo celular es una alternativa prometedora destinada a reconstruir la citoarquitectura de lasregiones cerebrales afectadas en dicha enfermedad y ha sido abordada ampliamente tanto en modelos animales como en ensayos clínicos, como unaopciónpara recuperar la función que se ha perdido en la EP; sin embargo, aún no se han explorado enfoques experimentales con células obtenidas del Sistema Nervioso Entérico (SNE). Por esta razón, en el presente estudio establecimos las condiciones del implante de células de este sistema.Al establecer las condiciones de trasplanteadecuadas, encontramos que las células troncales entéricas (ENSCs) expresaron marcadores de troncalidad;y una vez que fueron implantadas en una región dañada, tuvieron la capacidad de mantenerse y diferenciarse hacia un linaje neuronal y DAérgico durante los primeros 10 días post-implante. Nuestros resultados sugieren que las ENSCs tienen potencial para poder mantenerse, proliferar, diferenciarse y restaurar tejido dañado, por lo que puede ser un buen modelo para el estudio de eventos neurodegenerativos a nivel central.

Por otro lado, en el segundo modelo, estudiamos el mecanismo por el cual el sulforafano (SFN) ejerce efectos cardioprotectores en corazones sometidos a isquemia-reperfusión (I/R) y comparamos su eficiencia con la maniobra mecánica del post-acondicionamiento (PostC), el cual activa mecanismos de señalización celular endógena que conducen a la protección del corazón. La administración del SFN y la aplicación del PostC preservaron la función y la arquitectura del tejido cardiaco en asociación con una disminución del tamaño del infarto y la liberación de lactato deshidrogenasa en suero. El estrés oxidante se redujo y el balance del estado redox se mantuvo con ambas estrategias. También observamos que ambas estrategias activan las rutas de señalización rio arriba de Nrf2; pero sólo el PostC logra incrementar la acumulación nuclear de fosfo-Nrf2. Se sugiere que el efecto protector del SFN podría ser independiente del Nrf2, o bien que la fosforilación del factor ocurre antes de los 60 min de reperfusion. Concluimos que en patologías asociadas al estrés oxidante, se pueden activar mecanismos de protección por diferentes vías, que convergen en la activación del factor de transcripción Nrf2 y de cascadas de señalización, que al actuar de forma independiente o sinérgica, garantizan la sobrevivencia celular y del tejido. Con el aumento en la expectativa de vida, en nuestro país, así como en el resto del mundo, las enfermedades cardiovasculares y las neurodegenerativas han aumentado en gran medida. Sin embargo, a pesar de los tratamientos existentes, la progresión de estas enfermedades persiste, limitando la calidad y la esperanza de vida de los pacientes. En la presente tesis, abordamos dos aproximaciones experimentales distintas, para determinar si la activación del Nrf2 podría ser un participante común en el (los) mecanismo(s) de protección en el corazón. En una primera instancia, evaluamos el efecto del ácido 3-nitropropiónico (3-NP) sobre la función cardiaca en ratas y si dicha condición podría agravarse durante el envejecimiento. Administramos tert-butilhidroquinona (tBHQ) para inducir la activación del factor de transcripción Nrf2, como posible blanco de protección para disminuir el daño oxidante inducido por 3-NP. Encontramos cambios en la estructura cardiaca asociados con la edad y desarreglo de las fibras cardíacas inducida por el tratamiento con 3-NP en animales adultos y viejos; sin embargo, estas condiciones no estuvieron acompañadas por disfunción cardiaca. En contraste con los animales adultos, en los que la oxidación de proteínas y lípidos aumentaron significativamente, los corazones de animales viejos desarrollaron una respuesta hormética relacionada con la exposición crónica a estrés oxidante que no aumentó tras la intoxicación con 3-NP. A nivel celular el tBHQ disminuyó el estrés oxidante en asociación con la translocación nuclear de Nrf2 y su unión a ARE en animales jóvenes.

The endocannabinoid system (ECS) actively participates in several physiological processes within the Central Nervous System. It has been involved in the regulation of the N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAr) through a modulatory input at the cannabinoid receptors (CBr). The endogenous ligand of such receptors, the quinolinic acid (QUIN), can act as an excitotoxin through the selective overactivation of NMDAr, leading to the onset and development of neurological disorders. In this work we evaluated whether the pharmacological inhibition of fatty acid amide hydrolase (FAAH) by URB597, and the consequent increase in the endogenous levels of anandamide, prevent the excitotoxic damage induced by QUIN. URB597 (0.3 mg/kg/day for 7 days, administered before, during and after the striatal lesion) exerted protective effects on the QUIN-induced motor (asymmetric behavior) and biochemical (lipid peroxidation and protein carbonylation) alterations in rats. URB597 also preserved the structural integrity of the striatum and prevented the neuronal loss (assessed as microtubule-associated protein-2 and glutamate decarboxylase localization) induced by QUIN (1 µL intrastriatal, 240 nmol/µL), while modified the early localization patterns of CBr1 (CB1) and NMDAr subunit 1 (NR1). Altogether, these findings support the concept that the pharmacological manipulation of the endocannabinoid system plays a neuroprotective role against excitotoxic insults in the Central Nervous System. El sistema endocannabinoide (SEC) participa activamente en una gran cantidad de procesos fisiológicos en el Sistema Nervioso Central. A la fecha se ha establecido su participación en la regulación del receptor N-metil-D-aspartato (NMDAr) glutamatérgico a través del control modulatorio en los receptores cannabinoides (CBr). De esta forma, el agonista endógeno de estos receptores, el ácido quinolínico (QUIN), puede actuar como excitotoxina a través de la sobreactivación selectiva de los NMDAr, participando por tanto en el inicio y desarrollo de desórdenes neurológicos. Con este antecedente, en este trabajo evaluamos si la inhibición farmacológica de hidrolasa de amidas de ácidos grasos (FAAH) inducida por el URB597, y el consecuente incremento en los niveles endógenos de anandamida, puede prevenir el daño excitotóxico inducido por QUIN. El URB597 (0.3 mg/kg/día por 7 días, administrado antes, durante y después de una lesión estriatal) ejerció efectos protectores en las alteraciones motoras (conducta asimétrica) y bioquímicas (peroxidación lipídica y carbonilación de proteínas) inducidas por el QUIN en el modelo de rata. Asimismo, el URB597 preservó la integridad estructural en el estriado, y previno la pérdida neuronal (evaluada por localización de proteína asociada a microtúbulos 2, y glutamato descarboxilasa) inducida por QUIN (1 µL intraestriatal, 240 nmol/µL), y modificó los patrones tempranos de localización de CB1r y la subunidad NR1 del NMDAr. En conjunto, estos hallazgos fundamentan que la manipulación del SEC desempeña un papel neuroprotector frente a los insultos excitotóxicos en el Sistema Nervioso Central.

La senescencia celular (SC) es un fenómeno biológico que ocurre en respuesta a daño y se ha relacionado con distintos procesos biológicos y patológicos. Gran parte del conocimiento que se tiene de la senescencia celular ha sido descrito en fibroblastos, sin embargo, este no es el único tipo celular en el que se presenta la senescencia. El establecimiento de la senescencia puede darse por estrés oxidante que induce daño en el ADN. Aspectos como el metabolismo energético y el estado redox de células senescentes es poco estudiado. En este trabajo se indujo senescencia en la línea celular MCF10A por estrés oxidante. Se determinó el metabolismo energético de células senescentes midiendo la tasa de consumo de oxigeno (OCR) y la tasa de acidificación del medio extracelular (ECAR). Así como, el estado redox evaluando la presencia de especies reactivas de oxigeno (ERO) y el coeficiente de glutatión oxidado y reducido (GSH/ GSSG). Nuestros resultados muestran que las células senescentes MCF10A inducidas a senescencia por estrés oxidante presentan un metabolismo energético preferentemente dirigido hacia la glucólisis, y un estado redox pro-oxidante, debido a una elevación en el contenido de GSSG que coincide con un aumento de las ERO.

La desnutrición en niños se considera un grave problema de salud pública, tanto que, en 1956 se creó la primera clasificación para establecer los diferentes grados de desnutrición. En los años 60´s se comenzaron a realizar estudios sobre los sistemas de defensa antioxidante y la concentración de micronutrientes en niños desnutridos a nivel sistémico y su relación con los daños funcionales observados. El objetivo de la presente investigación fue determinar si la desnutrición en ratas lactantes se relaciona con un aumento en el daño oxidante en proteínas y lípidos y a una disminución en la expresión y actividad de enzimas con función antioxidante en testículo, lo cual provocaría cambios morfológicos a nivel del túbulo seminífero, induciendo la posible alteración en la función de este órgano. La desnutrición experimental se indujo mediante el método de competencia de alimento y la clasificación de las ratas con diferentes grados de desnutrición se realizó a los 21 días de edad. Los resultados obtenidos fueron bastante reveladores, ya que se encontró una disminución en la expresión y actividad de enzimas con función antioxidante como SOD CuZn y CAT, pero en el caso de la enzima GPx ésta presentó una expresión disminuida y una actividad elevada indicando que el testículo trata de alguna manera de equilibrar la producción de ERO. Sin embargo, este no fue suficiente para disminuir el daño oxidante en lípidos y proteínas, daño que se vio reflejado en la morfología del túbulo seminífero, unidad funcional del testículo, ya que se observó una disminución del área total del túbulo, desde la etapa de DN1. A pesar de la variedad de estudios realizados sobre la desnutrición, en esta investigación se reporta por primera vez su efecto sobre el testículo. Los resultados del sistema de defensa antioxidante mostraron que la desnutrición está asociada con disminución en la expresión y actividad de enzimas con función antioxidante que provoca daño a biomoléculas, lo que se correlaciona con la reducción del área total del túbulo seminífero. Finalmente es importante señalar que la desnutrición tuvo un fuerte impacto en todos los parámetros analizados desde la DN1, no encontrando un efecto diferencial entre la DN1, DN2 y DN3 durante la lactancia. Children malnutrition is considered a severe public health problem, so much so that in 1956 the first classification was created to establish the different degrees of malnutrition. In the 1960s, studies were begun on the antioxidant defense systems and the concentration of micronutrients in malnourished children at a systemic level and their relation to the functional damage observed. The objective of the present investigation was to determine if malnutrition in lactating rats is related to an increase in oxidative damage in proteins and lipids due to the decrease in the expression and activity of enzymes with antioxidant function in the testicle, which would cause morphological changes to level of the seminiferous tubule inducing the possible alteration in the function of this organ. Experimental malnutrition was induced by the food competition method and the classification of rats with different degrees of malnutrition was performed at 21 days of age. The results obtained were quite revealing, since it was found a decrease in the expression and activity of enzymes with an antioxidant function such as SOD CuZn and CAT, but in the case of the GPx enzyme it showed a decreased expression and an elevated activity indicating that the testicle try in some way to balance the production of ROS. However, this was not enough to decrease the oxidative damage in lipids and proteins, a damage that was reflected in the morphology of the seminiferous tubule, a functional unit of the testicle, since a decrease in the total area of the tubule was observed, from the stage of MN1. Despite the variety of studies conducted on malnutrition, this research reports its effect on the testicle for the first time. The results of the antioxidant defense system showed that malnutrition is associated with a decrease in the expression and activity of enzymes with antioxidant function that causes damage to biomolecules, which correlates with the reduction of the total area of the seminiferous tubule. Finally it is important to point out that malnutrition had a strong impact on all parameters analyzed from MN1, not finding a differential effect between MN1, MN2 and MN3 during lactation.

El Carcinoma Hepatocelular (HCC) es considerado por ser el un tumor hepático primario, posicionándose como la segunda causa de muerte en el mundo. Esta estrechamente relacionada con el Hígado graso no alcohólico (por sus siglas en inglés, NAFLD), Hígado graso alcohólico, virus de Hepatitis B y C. NAFLD tiene la característica de presenciar una acumulación exacerbada de lípidos (denominado “Esteatosis hepática”) en los hepatocitos y esto permitiría el progreso de esteatohepatitis (por sus siglas en inglés, NASH), fibrosis, cirrosis y, finalmente HCC. Si bien, la sobrecarga de lípidos en el hígado es un aspecto característico de NAFLD, por lo que la movilización de los lípidos es determinante e indispensable para la iniciación de la regeneración del hígado y por consiguiente en hepatocarcinogenesis. Datos de nuestro grupo y otros grupos de investigación han demostrado que la sobrecarga de colesterol tiende a generar más daño que otro tipo de lípido. El presente trabajo tiene como objetivo saber cuál es la relevancia de la sobrecarga diferencial de lípidos en hígado en la iniciación de la hepatocarcinogénesis. Se usaron ratones macho con 14 días de nacimiento de la cepa C57BL6, fueron alimentados con dieta estándar purina 5001, dieta hipercolesterolémica, dieta alta en grasa y dieta western por 30 días, y fueron tratados con un agente tóxico Nnitrosodietilamine, por sus siglas en inglés DEN, en una sola dosis (10ug/ul) para inducir daño al DNA e iniciar con el proceso de carcinogénesis. Datos de nuestro grupo de investigación han concluido que la sobrecarga de colesterol en dieta es suficiente para generar daño en la reparación al DNA, debido a que promueve la acumulación de mutaciones que pudieran permitir el desarrollo de cáncer. Por lo tanto, la sobrecarga de colesterol hepático es considerado como un factor de riesgo para desarrollar cáncer de hígado. Los siguientes datos sugieren que un factor importante en la carcinogénesis es la concentración aberrante de lípidos así como un desbalance en los procesos fisiológicos y celulares; por lo que se puede apreciar claramente que el colesterol es el responsable de dicho desbalance en el hígado. Por lo que dichas dietas esteatogénicas (HCD, HFD y WD) promueven un desbalance en el estado redox, nuestros datos lo confirman con el incremento de colesterol en hígado o bien, una elevada oxidación de proteínas, daño presentado en el ADN (comprobado a través de la actividad de p-H2AX y ensayos cometas, figuras 8-11) y una baja actividad de caspasa 3, como se muestra en la dieta western, con y sin DEN, con un contenido de 2.071% de colesterol. Por lo que concluimos que el colesterol tiene un papel importante en la supervivencia celular y es un fuerte promotor para el establecimiento de HCC.

El envejecimiento es un proceso multifactorial, universal, progresivo y deletéreo que se da con el paso del tiempo en los seres vivos y que tiene como consecuencia el declive en las funciones fisiológicas de los organismos, aumentando su vulnerabilidad y que, finalmente, los conduce a la muerte. Uno de los órganos más sensibles a sufrir daños durante el envejecimiento es el cerebro, debido a que es muy susceptible al daño por estrés oxidante característico del envejecimiento. Por lo tanto en este estudio se evaluó la relación entre la velocidad de conducción nerviosa, dada por la mielinización y la integridad de las vías nerviosas sensoriales. Esta relación está tiene que ver con el estado redox de la corteza y el hipocampo, la función de las enzimas antioxidantes y el daño oxidante de las proteínas ratas machos y hembras jóvenes (4 meses) y viejas (21 y 24 meses). A los 21 meses de edad los animales fueron tratados con sulforafano (SFN) por 3 meses. Se realizaron potenciales evocados de las vías sensoriales auditiva, visual, somatosensorial medial y tibial en machos y hembras. Las latencias fueron más largas en la mayoría de las ondas en las ratas viejas, sin embargo, el tratamiento con SFN parece tener un efecto protector sobre la velocidad de conducción en todas las vías sensoriales sólo en los machos, sin embargo, el número de animales que alcanzaron los 24 meses de edad fue muy reducido. En los análisis estructurales por resonancia magnética (MRI) se encontró una disminución en el volumen de la corteza, pero no del hipocampo. No se encontró ningún efecto aparente del SFN sobre el volumen de la corteza o el hipocampo. En cuanto al estado redox, la actividad de la superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (Cat) no se notó algún efecto con el tratamiento con SFN, lo que puede ser un indicativo de que el SFN brinde protección por una vía alterna a la de Nrf2 y el estado redox.

Malnutrition is a serious Public Health problem in the entire world; it mainly affects children under five years old. It has been established that individuals that suffer from it present alterations in the immunological response possibly associated with damage by oxidative stress, the one that originates like a consequence of a nutrient-deficient diet required to counteract ROS levels. Likewise, it has been associated with an increase in the low-grade inflammatory state; it could compromise health and affect the growth and development of malnourished individuals. On the other hand, a protective effect against oxidative damage has been attributed to the synthetic antioxidant tBHQ. The goal of this study was to evaluate the possible role of tBHQ as a protective agent against oxidative damage in thymus, a fundamental organ for the cellular type immunologic response; as well as the inflammatory status in plasma of malnourished rats. Malnutrition was induced through the feeding competition method during lactation; in this period the effects produced by this disease could be more severe. The results indicate that malnutrition is a factor that predisposes to the amplification of oxidative stress damage at the level of lipids, proteins and DNA associated to a decrease in the content and biological function of SOD, GPx and CAT, enzymes involved in antioxidant protection mechanisms. Likewise, an increase in the systemic inflammatory state evidenced by the elevation of the plasma concentration of proinflammatory cytokines such as IL-6 and TNF-a; probably mediated by transcription factor NF-kB. Both aspects were proportional to the level of body wear. These alterations can have an impact on the growth and development of malnourished organisms. As in the functionality of the thymus, this could compromise the immune response. Results allowed establishing that tBHQ conferred protection against EOx damage in lipids and proteins in the thymus of malnourished rats by the reestablishment of antioxidant protection mechanisms such as SOD and GPx probably mediated by the transcriptional activation of Nrf2. Similarly, to this antioxidant can be attributed to an anti-inflammatory effect because to the decrease in the plasma concentration of TNF-a and IL-6. Furthermore effect of tBHQ could be reflected in an improvement in the immunological function and consequently, in greater protection against malnutrition associated factor, as is the case of infections, although this aspect has yet to be studied. La desnutrición es un grave problema de Salud Pública a nivel mundial, que afecta principalmente a niños menores de cinco años. Se ha establecido que los individuos que la padecen presentan alteraciones en la respuesta inmunológica posiblemente asociadas con daño por EOx, el que se origina como consecuencia de una dieta deficiente en nutrientes necesarios para contrarrestar los niveles de ERO. De igual modo, se ha relacionado con un incremento del estado inflamatorio de bajo grado, que puede comprometer la salud y afectar el crecimiento y desarrollo de los individuos desnutridos. Por otra parte, el tBHQ es un antioxidante sintético, al que se le ha atribuido un efecto protector contra el daño por EOx. Con base en lo anterior, el objetivo del presente estudio fue evaluar el posible efecto protector del tBHQ frente al estrés oxidante en timo, un órgano fundamental para la respuesta inmunológica de tipo celular; así como, el estado inflamatorio en plasma de ratas desnutridas. La desnutrición se indujo mediante el método de competencia de alimento durante la lactancia, periodo en el cual los efectos producidos por este padecimiento pueden ser más severos. Los resultados indican que la desnutrición es un factor que predispone a la amplificación del daño por estrés oxidante a nivel de lípidos, proteínas y ADN asociado a una disminución en el contenido y la función biológica de SOD, GPx y CAT; enzimas que participan en los mecanismos de protección antioxidante. Así mismo, se observó un incremento del estado inflamatorio sistémico evidenciado por la elevación de la concentración plasmática de citocinas proinflamatorias tales como IL-6 y TNF-a; probablemente mediadas por el factor transcripcional NF-kB. Ambos aspectos fueron proporcionales al nivel del desgaste corporal. Estas alteraciones pueden repercutir en el crecimiento y desarrollo de los organismos desnutridos. Al igual que en la funcionalidad del timo, lo que podría comprometer la respuesta inmunológica. Los resultados permitieron establecer que el tBHQ confirió protección contra el daño por EOx en lípidos y proteínas en timo de ratas desnutridas por el restablecimiento de los mecanismos de protección antioxidante tales como SOD y GPx; probablemente mediadas por la activación transcripcional de Nrf2. De igual modo, a este antioxidante se le puede atribuir un efecto antiinflamatorio por la disminución en la concentración plasmática de TNF-a e IL-6. El efecto del tBHQ pudiera reflejarse en una mejoría en la función inmunológica y por consecuencia, en una mayor protección frente a un factor frecuentemente asociado a la desnutrición, como es el caso de las infecciones, aunque este aspecto aún debe ser estudiado.

Immunization with neural derived peptides (INDP) as well as scar removal and fibrin glue with mesenchymal stem cells (MSC) -separately- have shown to induce morphological and functional improvement after spinal cord injury (SCI). In the present study, we evaluated the effect of INDP alone or combined with scar removal or scar removal + INDP + fibrin glue with MSC on motor recovery, the expression of regeneration-associated and cytokine genes as well as axonal regeneration and axonal regeneration after chronic SCI. The scar from each stump was removed by a single incision with a double-bladed scalpel and its renewal was halted by adding a, a´-dipyridyl. Three studies were designed; each one performed during the chronic stage of injury. In the first experiment, we tested the therapeutic effect of combining scar removal + INDP. Sixty days after therapeutic intervention, the expression of genes encoding for TNF-a, IFN-?, IL- 4, IL-10, TGF-ß, BDNF, IGF-1, and GAP-43 was evaluated at the site of injury. Tyrosine hydroxylase and 5-hydroxytryptamine positive fibers were also studied. Locomotor evaluations showed a significant recovery in the group treated with scar removal + INDP. Moreover; this group presented a significant increase in IL-4, IL-10, TGF-ß, BDNF, IGF-1, and GAP-43 expression, but a decrease of TNF-a and IFN-?. Also, the spinal cord of animals receiving both treatments presented a significant increase of serotonergic and catecholaminergic fibers as compared to other the groups. In the second and third experiment, we compared the effect of scar removal + INDP versus INDP alone and versus scar removal + INDP + fibrin glue with MSC. Unexpectedly, INDP and scar removal + INDP + fibrin glue with MSC promoted motor recovery; however, it had a lower effect than the one observed in rats receiving the scar removal + INDP. Inflammation and regeneration-associated gene expression, as well as, the percentage of serotonergic and catecholaminergic fibers in INDP treated or scar removal + INDP + fibrin glue with MSC were also increased; but the effect was lower than the one observed in the scar removal + INDP-treated group. These findings suggest that INDP alone or in combination with scar removal could modify the non-permissive microenvironment prevailing at the chronic phase of SCI, providing the opportunity of improving motor recovery. La inmunización con péptidos neurales modificados (IPNM) así como la remoción de cicatriz y la matriz de fibrina impregnada con células troncales mesenquimales (CTM) por separado han demostrado que inducen una mejora funcional y morfológica después de una lesión de médula espinal (LME). En esta tesis se evaluó el efecto de la remoción de cicatriz (RC) + IPNM, la IPNM sola o en combinación con RC ó RC + IPNM + matriz de fibrina impregnada con CTM sobre la recuperación motora, la expresión de moléculas relacionadas con la regeneración axonal y la modulación inmunológica y regeneración axonal después de una LME crónica. La cicatriz de cada experimento fue removida mediante un La cicatriz fibroglial se retiró mediante un corte de 3 mm de espesor de cada muñón con un bisturí adecuado para cortar solo el espesor antes mencionado y una vez removida la cicatriz se inhibió su nueva formación adicionando a,a´-dipiridilo (DPY). Los experimentos fueron realizados en 69 ratas hembras adultas de la cepa Sprague-Dawley (SD) con LME crónica. Los animales fueron distribuidos aleatoriamente en tres grupos: 1) Ratas con LME crónica inmunizadas con adjuvante completo de Freud + PBS (vehículo); 2) Ratas con RC; 3) Ratas con RC + IPNM. En el primer experimento se evaluó el efecto de la RC + IPNM sobre la recuperación motora por medio de la prueba motora BBB. Se realizaron evaluaciones semanales hasta los 60 días después de aplicar la estrategia terapéutica. A los 60 días después de la re-intervención, se evaluó la expresión génica de TNF-a, IFN-?, IL-4, IL-10, TGF-ß, BDNF, IGF-1, y GAP-43, por medio de PCR-tiempo real. Finalmente, se determinaron el número de axones positivas a fibras catecolaminérgicas y serotoninérgicas Los resultados de la prueba motora demostraron una mejor recuperación motora en el grupo de RC + IPNM. Además, este grupo presentó un aumento significativo en la expresión de IL-4, IL-10, TGF-ß, BDNF, IGF-1 y GAP-43 y una disminución en TNF-a e IFN-?. Para determinar si efectivamente el microambiente permisivo anti-inflamatorio generado por la RC + IPNM tuvo efecto positivo sobre la regeneración axonal; se evaluó el porcentaje de fibras inmunorreactivas a serotonina y tirosina hidroxilasa en la porción caudal al sitio de lesión de las ratas después de la reintervención. En el segundo y tercer experimento nosotros comparamos el efecto de la RC + IPNM con la sola IPNM y RC + IPNM + matriz de fibrina impregnada con CTM, ambas terapias inducen un incremento en la recuperación motora, la expresión de moléculas relacionadas con la regeneración axonal y la modulación inmunológica y regeneración axonal, en menor grado comparadas con la RC + IPNM. Estos hallazgos sugieren conjuntamente, nuestros resultados sugieren que la terapia de combinación que consistió en la remoción de cicatriz + IPNM, incluso la IPNM por sí sola y la remoción de cicatriz + IPNM + CTM podría modificar sustancialmente el microambiente no permisivo que prevalece en la fase crónica de LME; proporcionando la oportunidad de promover una mayor recuperación motora. La remoción de cicatriz + IPNM mostró el mejor efecto benéfico en la respuesta locomotora.

The epididymis, a testosterone-dependent organ responsible for sperm maturation, has been shown to be damage as an organism is aging due to a decrease in testosterone serum levels, leading to an impact on sperm quality. In this context, it is not clear if sperm undergo apoptosis (a type of programmed cell death) during this process since studies have reported presence of apoptotic markers in ejaculated sperm of aged animals disregarding the time at which they appeared in the epididymis. Clarifying this unknown will provide useful information for conserving endangered aged animals when reproductive methods are applied. The aim of this research project was to determine if exist somatic cell apoptotic markers in rat sperm from epididymis during aging. It was demonstrated that there was a decrease of testosterone serum levels in aged animals however, sperm coming from the caput, corpus and cauda regions of epididymis shown variations in somatic cell apoptotic markers between each agedgroup. In general, the sperm survival rate declined from caput to cauda but the latest region exhibited the same sperm viability in the twelve-month-old group as the eighteen-month-old group but better than three-month-old group. Flow cytometry analysis demonstrated that Phosphatidylserine (PS) externalization decreased on the plasma membrane of sperm cells from cauda in the eighteen-month-old group. In addition, frequency of cells showing PS externalization on the membrane of acrosomal region was found to be higher in the last group. Spermatozoa containing external PS to be eliminated by phagocytosis enhance their numbers from caput to cauda. Importantly, marked spermatozoa from cauda epididymis for destruction are reduced in the eighteen-month-old group compare with those of twelve-month-old group. Related to active caspases, they demonstrated to be enhanced in sperm along the epididymis. On the other hand, level of sperm nuclear DNA damage shown a decrease as sperm go localized to the cauda epididymis. Taking together, evidence suggest that apoptotic markers are not increased during aging however, high level of caspase-activity detected could be involved in different activities other than apoptosis. El envejecimiento es un proceso degenerativo que culmina con la muerte y está asociado a patologías como la diabetes, obesidad, desórdenes mentales y desórdenes reproductivos. Esta última se ve reflejada con una disminución de la testosterona sérica que provoca mal funcionamiento en órganos dependientes de testosterona como lo es el epidídimo. El epidídimo es el encargado de la maduración espermática, por consiguiente, cuando disminuye la testosterona, los espermatozoides mala calidad espermática y presencia de marcadores apoptóticos en el eyaculado. En este contexto, la apoptosis es un tipo de muerte que se lleva de manera ordenada sin provocar inflamación, no obstante se desconoce el momento de aparición cuando los espermatozoides atraviesan el epidídimo. De conocer estas alteraciones que pueden estar asociadas al envejecimiento, se podrá utilizar esta información para la conservación de animales en peligro de extinción que han envejecido. Por lo cual, el objetivo del presente estudio fue analizar la existencia de marcadores apoptóticos en espermatozoides epididimários y cómo es que se modificaban con el envejecimiento. Se demostró que la testosterona disminuye con el envejecimiento. Sin embargo, en las tres regiones del epidídimo (caput, corpus y cauda) muestran variaciones en los marcadores apoptóticos en cada grupo de edad. El porcentaje de espermatozoides vivos disminuye de caput a cauda. Sin embargo, en la región caudal, la viabilidad de los espermatozoides de las ratas de 12 meses es mayor con respecto a las de 3 meses pero igual a las de 18 meses. El porcentaje de externalización de PS total analizado con el citometro de flujo, disminuye en los espermatozoides de cauda de las ratas de 18 meses. No obstante el marcaje en la región acrosomal de los espermatozoides de la cauda de las de 18 meses aumenta. Los espermatozoides que presentan la marca para ser fagocitados, aumentan de caput a cauda. No obstante, en la región caudal, la marca disminuye en las ratas de 18 meses con respecto a las de 12 meses. De igual manera las caspasas activas en los espermatozoides aumentan de caput a cauda. Por otro lado, los espermatozoides con daño en el DNA disminuyen hacia la cauda del epidídimo. Todas las evidencias indican que los marcadores apoptóticos no aumentan con el envejecimiento, sin embargo, cabe destacar que la alta cantidad de caspasas pudiera participar en otra función diferente a la apoptosis.

Aging is the main risk factor of neurodegenerative diseases, characterized by the malfunction of neurons due to the pro-inflammatory microenvironment that is generated with the aging process. Inflammation can have a neuroprotective or neurodegenerative effect, depending on the duration time. When not regulated, neuroinflammation compromises the neurons and promotes the progressive death of these cells, some functions such as memory, learning and motor control could be affected, compromising the quality life of older adults. Cellular senescence has been related to the aging process. It has been described that in aged organisms there is an accumulation of senescent cells in different tissues. In the central nervous system has also been reported the presence of senescent astrocytes. Furthermore, there is an increasing amount of senescent astrocytes in the tissue of old organisms and the increase is even greater if they have a neurodegenerative disease. Senescent cells have a phenotype that is characterized by the inhibition of proliferation and by the secretion of multiple cytokines, chemokines, growth factors and proteases, which together are known as the senescent associated secretory phenotype (SASP), which is characterized by a proinflammatory environment. This phenotypes is related with several beneficial as well as detrimental effects. Due to the accumulation of senescent cells and their SASP secretion, this phenotype could compromise the functionality of some tissues giving rise to various diseases. Astrocytes are the most abundant cells in the central nervous system and regulate multiple processes that allow the well functionality of nervous tissue. It is known that these cells can acquire the senescent phenotype, nevertheless it is not known their effect above cortical neurons. In this project, a co-culture model was established allowing the study of the effect of senescent astrocytes, through the secretion of SASP, upon cortical neurons. Two different models were used: the stress induced premature senescence model (SIPS), where senescence was induced with H2O2 on the astrocytes of neonatal rats and the aging model, where senescent astrocytes were isolated from old rats. The aim of this work was to study the effect of senescent astrocytes secretion over the neuronal functions, providing new knowledge that might be used for future studies, where the regulation of senescent astrocytes could be used as a preventive therapy in the development of some degenerative diseases and promote a healthy aging that benefits the society. El principal factor de riesgo de las enfermedades neurodegenerativas es la edad, caracterizadas por el mal funcionamiento de las neuronas debido al microambiente pro-inflamatorio que se genera con la edad. El proceso inflamatorio puede tener un efecto neuroprotector o neurodegenerativo, dependiendo del tiempo de duración. Al no estar regulada, la neuroinflamación compromete a las neuronas y promueve la muerte progresiva de éstas, por lo que se van perdiendo funciones tales como la memoria, el aprendizaje y el control motor, lo cual afecta la calidad de vida de los adultos mayores. La senescencia celular se ha relacionado con el proceso de envejecimiento debido a que se ha descrito que en los organismos envejecidos hay una acumulación de células senescentes en distintos tejidos. En el sistema nervioso central también se ha reportado la presencia de astrocitos senescentes, los cuales van incrementando en el tejido de organismos viejos y el aumento es aún mayor si presentan alguna enfermedad neurodegenerativa. Las células senescentes presentan un fenotipo que se caracteriza por la inhibición de la proliferación y por la secreción de citocinas, quimiocinas, factores de crecimiento y proteasas, que en su conjunto se conocen como el fenotipo secretor asociado a la senescencia (SASP), el cual es de carácter pro-inflamatorio y se le han atribuido diversos efectos tanto benéficos como deletéreos. En el presente proyecto se estableció un modelo de co-cultivo que permite el estudio del efecto que tienen los astrocitos senescentes, mediante la secreción del SASP, sobre las neuronas corticales. Se utilizaron dos modelos de estudio: el modelo de senescencia prematura inducida por estrés (SIPS), donde se indujo la senescencia con H2O2 sobre los astrocitos de ratas neonatas y el modelo de envejecimiento, donde se aislaron astrocitos senescentes de ratas viejas. El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de la secreción de los astrocitos senescentes sobre el funcionamiento de las neuronas, con ello se aporta conocimiento nuevo que podrá ser utilizado para futuros estudios, donde la regulación de la senescencia de los astrocitos pueda ser utilizada como terapia preventiva en el desarrollo de algunas enfermedades degenerativas y con ello promover un envejecimiento saludable que beneficie a la sociedad.

El envejecimiento es un proceso natural de todos los seres vivos, que involucra aspectos deletéreos, y es un factor de riesgo para el desarrollo de diversas enfermedades entre las que destacan: diabetes e hipertensión, así como otras de tipo neurodegenerativo. A pesar de los grandes esfuerzos por comprender el mecanismo del envejecimiento y contrarrestar sus efectos negativos, aún no se ha logrado entenderlo en su totalidad. Diversos grupos de investigadores utilizando modelos biológicos de experimentación en laboratorio, han evaluado la respuesta antioxidante como una manera de evitar los posibles daños causados por el envejecimiento; inclusive, en algunos casos se ha modulado la respuesta antioxidante, pero sin mucho éxito. Por otra parte, actualmente se ha puesto atención a la investigación utilizando otros modelos animales, por ejemplo, especies silvestres para reconocer aspectos particulares enfocados a lograr un envejecimiento con menos alteraciones o incluso retardar este mismo proceso. El modelo de murciélago implica nuevas perspectivas, considerando que son organismos en general más longevos que cualquier otro mamífero de su misma talla, y se especula que ellos podrían presentar la clave de una longevidad mayor. Desmodus rotundus a pesar de presentar una longevidad mayor en general, presenta mayor daño a nivel del ADN y en algunos casos mayores niveles de carbonilación de proteínas, esto puede deberse a que presentan una mayor resistencia a dosis letales de peróxido de hidrógeno comparación con Diphylla ecaudata, dando como resultado supervivencia (resistencia) pero acumulación de daño. En cuanto a la defensa antioxidante Diphylla ecaudata en algunos casos presenta una mayor actividad de enzimas antioxidantes y tiene una mayor resistencia a inhibidores de la cadena de transporte de electrones, por lo tanto el estrés oxidante no es papel fundamental al modular la longevidad en estas dos especies de murciélago vampiro. Aging is a natural process of all living beings, involving deleterious aspects, and is a risk factor for the development of various diseases among which are: diabetes and hypertension, as well as other neurodegenerative diseases. Despite great efforts to understand the mechanism of aging and counteract its negative effects, it has not yet been fully understood. Several groups of researchers using biological models of laboratory experimentation have evaluated the antioxidant response as a way to avoid the possible damage caused by aging; In some cases, the antioxidant response has been modulated, but without much success. On the other hand, attention has now been paid to research using other animal models, for example, wild species to recognize particular aspects aimed at achieving aging with less alterations or even slowing down this same process. The bat model implies new perspectives, considering that they are generally more long-lived organisms than any other mammal of the same size, and it is speculated that they could present the key to greater longevity. Desmodus rotundus despite having a longer longevity in general, has greater damage at the DNA level and in some cases higher levels of protein carbonylation, this may be due to their greater resistance to lethal doses of hydrogen peroxide compared to Diphylla ecaudata , resulting in survival (resistance) but accumulation of damage. As for the antioxidant defense Diphylla ecaudata, in some cases it has a greater activity of antioxidant enzymes and has a greater resistance to inhibitors of the electron transport chain, therefore oxidative stress is not a fundamental role in modulating the longevity in these two vampire bat species.

CB1 receptors (also known as cannabinoid 1 receptors) are part of the endocannabinoid system (ESC) and participate in different physiological functions; they are abundant in the Central Nervous System and are mainly located in neuronal cells, where they regulate the synaptic functions at the presynaptic levels. Among these functions, CB1 inhibit the release of neurotransmitters such as glutamate (Glu) and gamma-aminobutiric acid (GABA). At the presynaptic level, they modulate the activity of GABAergic and glutamatergic receptors, inducing hypofunction of Nmethyl-D-aspartate receptors (NMDAr). CB1 receptors also participate in redox modulation. In this work, some processes linked with CB1 activity were evaluated in a rodent model of Huntington’s disease induced by the intrastriatal infusion of 3- nitropropionic acid (3-NP). 3-NP is a micotoxin derived from mushrooms and plants that blocks irreversibly the mitochondrial complex II (succinate dehydrogenase), thus inducing a decrease of ATP levels and an increase of free radical formation, favoring the process of secondary excitotoxicity due to neuronal depolarization and the subsequent NMDAr overactivation, which in turn allow a massive Ca2+ influx to further stimulate the death of striatal GABAergic neurons. First, we evaluated whether the CB1 receptor activation by the selective synthetic agonist of CB1, WIN 55,212-2, is able to protect the rat striatal tissue against the damage induced by 3-NP. For this purpose, WIN 55,212-2 (1 mg/kg i.p. x 6 days) was administered as a pretreatment to rats, and behavioral and biochemical parameters related with 3-NP-induced (500 nmol/µl, intrastriatal bilateral infusion) toxicity were evaluated in adult male Wistar rats x (280-320 g). Locomotor activity was estimated by the open field test, whereas the extent of tissue damage was evaluated by the hematoxilin & eosin (H&E) staining. Los receptores para cannabinoides 1 (RCB1) son parte del sistema endocannabinoide (SEC) y participan en diversas funciones del sistema nervioso central (SNC). En neuronas, los RCB1 inhiben la liberación del ácido ?-aminobutírico (GABA) y glutamato a nivel presináptico, mientras que a nivel postsináptico modulan la actividad de otros receptores que pueden ser GABAérgicos y glutamatérgicos, induciendo la hipofunción de receptores para N-metíl-D-aspartato (NMDA). También se ha demostrado que participan en la modulación redox. El WIN 55,212-2 es un cannabinoide sintético con mayor afinidad a los RCB1 que se utiliza en la investigación para explorar los mecanismos del SEC. El ácido 3-nitropropiónico (3- NP) es una micotoxina derivada de hongos y plantas que bloquea irreversiblemente al complejo II mitocondrial, también conocido como succinato deshidrogenasa (SDH). El 3-NP inhibe la producción de ATP, aumenta la producción de radicales libres y favorece la excitotoxicidad indirecta por desregulación del voltaje neuronal, con la consecuencia activación de receptores tipo NMDA y el alto flujo de calcio que lleva a la muerte celular de neuronas GABAérgicas del estriado.