Con la finalidad de divulgar las investigaciones que se están realizando en la Facultad de Ciencias de la Udelar, el Instituto de Biología destaca cuatro proyectos y trabajos realizados por docentes de su equipo.

Matías Preza se centra en el análisis de marcadores de neurotransmisión clásica en cestodos, Natalia Uriarte trabaja sobre las bases neurales de la flexibilidad comportamental en ratas madres, Alejandra Kun se dedica al desarrollo de un proyecto para crear una interfaz en red con que conecte los equipos del Ceibal con un sistema de microscopía virtual, y Adriana Delfraro publicó un trabajo acerca de la caracterización genómica y los estudios de seroprevalencia sobre Alfavirus en nuestro país.

A continuación compartimos estos cuatro resúmenes.

 

“Análisis de marcadores de neurotransmisión clásica en cestodos: evidencia de una amplia pérdida de vías de neurotransmisión” de Matías Preza

Los platelmintos tienen sistemas neuromusculares complejos que son importantes a lo largo de su ciclo de vida. Sin embargo, nuestra comprensión de los sistemas de neurocomunicación en estos organismos es limitada: los componentes moleculares implicados en la neurotransmisión son generalmente conservados en bilaterales.

Utilizando esta información realizamos un análisis bioinformático comparativo entre genomas publicados de platelmintos parásitos y otros organismos, donde las vías de neurotransmisión fueron bien estudiadas. Se buscaron genes implicados en las vías de síntesis de neurotransmisores, transporte vesicular, sistemas de recaptación y receptores. Nuestros resultados indican que los cestodos no presentan los genes para las vías de neurotransmisión por dopamina, tiramina, octopamina, histamina y GABA (ácido gama-aminobutírico), o que utilizan mecanismos completamente diferentes para estas vías.

Por otro lado, las vías colinérgicas, serotoninérgicas y glutamatérgicas fueron encontradas en todos los platelmintos parásitos. Mediante hibridación in situ detectamos la expresión de genes de estas tres vías en el cestodo modelo Hymenolepis microstoma, mostrando todos ellos expresión específica en sistema nervioso. Adicionalmente utilizamos el marcador de células peptidérgicas PC2 que mostró una extensa expresión en el sistema nervioso, así como también en otros tejidos, sugiriendo un rol en el desarrollo y en la reproducción de estos organismos.

Articulo completo “Analysis of classical neurotransmitter markers in tapeworms: Evidence for extensive loss of neurotransmitter pathways”: clic aquí.

 

“Bases neurales de la flexibilidad comportamental en ratas madres” de Natalia Uriarte

El comportamiento maternal en la rata es una conducta flexible que cambia dinámicamente adecuándose a las características y necesidades de las crías, incluso en contextos reproductivos complejos. Este es el caso de las ratas madres con camadas superpuestas, que cuidan simultáneamente a crías juveniles de una primera camada y a crías neonatas de una siguiente camada.

En esta investigación nos propusimos identificar las áreas neurales involucradas en la expresión del comportamiento maternal en estas madres hacia ambos tipos de crías, con diferentes grados de desarrollo. A través de detectar la inmunorreactividad de c-Fos como marcador de activación neuronal, primero mostramos patrones de activación del circuito neural maternal específicos, y diferentes luego de la interacción con crías neonatas o juveniles. De esta forma observamos una expresión similar de c-Fos en el área preóptica media y en el núcleo accumbens, áreas implicadas en la expresión de la motivación maternal, mientras que en la corteza prefrontal media y subnúcleos de la amígdala, implicados en aspectos cognitivos y afectivos, detectamos una activación diferencial.

Proponemos que estos perfiles particulares de activación neural de madres con camadas superpuestas, les permiten responder adecuadamente a los diferentes grados de desarrollo de las crías, idea que continuamos explorando.

Artículos surgidos de este trabajo:

Pose, Zuluaga, Ferreño, Agrati, Bedó, URIARTE, N* Raising overlapping litters: differential activation of the rats’ maternal neural circuitry after interacting with newborn or juvenile pups. Journal of Neuroendocrinology, 2019, doi:10.1111/jne.12701: clic aquí.

Ferreño, Pose, Zuluaga, Agrati, Ferreira, URIARTE, N*. Incentive value of newborn pups relative to juveniles for mother rats raising overlapping litters. Behavioural Processes, 2018, 157:333-336: clic aquí.

 

Proyecto “El microscopio mágico: explorando micromundos” de Alejandra Kun 

La ciencia es una actividad inherente al ser humano. Es en la niñez donde ella se manifiesta con mayor libertad. Desde lo lúdico, interroga y descubre un mundo, que la desafía y convoca. Cuanto más se enriquece el entorno, más se desarrolla su capacidad de descubrir, analizar e integrar. Cuanto más temprano ocurre, más profundamente se establecen sus raíces y más naturalmente se integra en su vida.

La igualdad y la laicidad, de la reforma vareliana (1876) han sido huellas fundacionales de la identidad de la enseñanza en Uruguay. Medio siglo después, la reforma fue conmovida y enriquecida por un hito “intramuros”: el Plan Estable, una metodología pedagógica que tiene como centro al niño. El Plan Estable sembró una pedagogía del estudio de la naturaleza en la enseñanza primaria uruguaya. Sus raíces cimientan hoy una “cultura de la ciencia” que, a pesar de las dificultades en su instrumentación, no ha dejado de crecer en todos los programas de Primaria desde sus orígenes hasta el momento actual.

La idea central de este proyecto es la creación de un soporte informático o interfaz en red con los equipos del Plan Ceibal para Primaria que conecte con un sistema de microscopía virtual: el Microscopio Mágico alimentado por un “banco” de microfotografías originales, generadas por el proyecto, que ofrecerá imágenes con diferentes niveles de magnificación (lupa y microscopio óptico). El software permitirá una aproximación lúdica instrumentada a través de diferentes recursos que permitan el ensayo y el error. Ofrecerá diferentes prestaciones modulables en el microscopio virtual (foco, magnificación) y acceso a contenidos temáticos de interés (explicación de las bases físicas de esta "magia" que permite acceder a un universo de otras dimensiones -lentes, naturaleza de la luz-, historia de la microscopía, protocolos de preparación de muestras).

 

“Caracterización genómica y estudios de seroprevalencia sobre Alfavirus en Uruguay” de Adriana Delfraro

Los arbovirus son un grupo de virus que se mantiene en la naturaleza a través de la transmisión biológica entre vertebrados susceptibles y artrópodos hematófagos. Entre los arbovirus emergentes que ocasionan más problemas en la salud pública y la sanidad animal se encuentran los Alfavirus.

En Uruguay, en la década de 1970, se reportaron epizootias en caballos causadas por el alfavirus WEEV (virus de la encefalitis equina del oeste, por su sigla en inglés), así como la presencia de anticuerpos en adultos y niños contra este virus y el de la encefalitis equina del Este (EEEV). En 2011 nuestro grupo reportó un caso humano fatal de encefalitis por WEEV. Estos hallazgos, sumados a las evidencias de actividad en la región de alfavirus, como Madariaga (MADV), Río Negro (RNV) y Pixuna (PIXV), nos llevaron a investigar la situación actual en nuestro país, a través del estudio virológico de los vectores y hospedadores.

Con este objetivo, realizamos capturas de mosquitos en varias regiones del país e investigamos la presencia de genoma viral por métodos de biología molecular. Además, buscamos anticuerpos neutralizantes en caballos, como evidencia de infección por los alfavirus Madariaga (MADV), Pixuna (PIXV), Rio Negro (RNV), encefalitis equina del Oeste (WEEV) y encefalitis equina venezolana VEEV.

Esta investigación nos permitió identificar por primera vez el genoma de dos virus diferentes: EEEV y RNV en mosquitos Culex pipiens del Uruguay. En los caballos encontramos anticuerpos para todos los virus analizados, con porcentajes variables (entre 3 y 20 %). De todos los virus, el que mostró mayor prevalencia fue RNV (hasta 20%) y fue el más ampliamente distribuido, encontrándose en diez de los 18 departamentos muestreados.

Como conclusión, podemos decir que estos alfavirus circulan en nuestro país en ciclos enzoóticos, con ocurrencia y distribución geográfica variable. Considerando los antecedentes nacionales y regionales, estos virus podrían ser causa de eventuales epizootias o brotes epidémicos. Este tipo de estudios, donde se monitorea la circulación viral en vectores y hospedadores, resulta de utilidad para anticiparse a posibles brotes epidémicos, contribuyendo a la prevención y el control de estas virosis.

Resumen del trabajo publicado Genomic Characterization and Seroprevalence Studies on Alphaviruses in Uruguay. Am J Trop Med Hyg. 2018 Jun;98(6):1811-1818. Burgueño A, Frabasile S, Díaz LA, Cabrera A, Pisano MB, Rivarola ME, Contigiani M, Delfraro A.

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