Luis Ángel Aguilar Mendoza PhD.

Universidad Peruana Cayetano Heredia

Anatomía de Andreas VESALIUS (1514-1564)

Biblioteca Histórica de la Universidad de Salamanca

Nervous System Functions

En el proceso de integración del individuo al medio que lo rodea, el sistema nervioso es responsabe de:

Recibir información (sistemas sensoriales)

Integración e interpretación de la información sensorial recibida.

Organización y ejecución de respuestas adaptativas (sitemas motores).

Estímulo Respuesta

Una única célula recibe información del entorno (estímulo) y

es capaz de generar una respuesta que guarda relación con

el estímulo. Diferentes tipos de estímulos mecánicos

provocan un único tipo de respuesta.

↑ Complejidad y

variabilidad de la

respuesta.

receptor

efector

¿Como conectar estos

elementos entre sí?

Vm

S. Ramón y Cajal.

Teoría de la polarización dinámica

• Células excitables

• INFORMACION

INTEGRACION

CODIFICACION

Aparición de un sistema nervioso constituido por un

tejido altamente especializado y de compleja

organización, con propiedades únicas adecuadas al

manejo de información.

EXCITABILIDAD Y CONECTIVIDAD

}

Tallado de encéfalo de alpaca prefundido. Los cerebros de los animales

fijados fueron extraidos y postfijados en una solución de

paraformaldehido al 10%.

Lama paco: Alpaca

NaCl

6M

Glycerol

6M

20µm

NaCl

7 days Glycerol

7 days

El tratamiento con

glicerol en TG

conduce a la

expresión de

caspasa-3, luego

de 7 los días de

tratados.

Esta expresión todavía

se detecta en animales

inyección del post-

glicerol de 6 meses, sin

embargo, tal expresión

se parece ser menos

uniforme.

Figura 4

Zonas del hemisferio cerebral izquierdo vistas lateralmente que se

activan tras escuchar palabras, decirlas, verlas escritas o pensar

sobre ellas. Los colores rojos y amarillos indican las áreas que

consumen más glucosa durante cada una de estas actividades.

Oir palabras Decir palabras Ver palabras Pensar palabras

Evidencia de sueño conductual en Drosophila Melanogaster

Efectos del Entorno

Estimulante

a) Un pez joya criado en

aislamiento desarrolla

neuronas con menos

ramificaciones

b) Un pez criado con

otros tiene más

ramificaciones

neuronales

Potencial de

acción en la

neurona

(colorante

sensible a voltaje)

Registro intracelular de

una neurona modelo.

gNa-gK

La integración de las entradas y la codificación dependen

asimismo de las características morfológicas

Importancia del compartimiento dendrítico

S.Ramón y Cajal - 1899

SINAPSIS

NEUROCIENCIA

ESTUDIO CIENTíFICO DEL SISTEMA NERVIOSO

ESTUDIO INTERDISCIPLINARIO DEL SISTEMA

NERVIOSO Y SU MANIFESTACION EXTERNA, EL

COMPORTAMIENTO (DELGADO Y COL. 2002)

Santiago Ramón y Cajal

Petilla, 1852-1934

Camillo Golgi

Brescia, 1843-1926

Max Bielschoswky

Breslau, 1869-1940

LA TEORÍA NEURONAL

Neuronismo - Reticularismo

Leo Gerlach

1851-1918

P. del Río-Hortega

La Escuela española de Neurohistología

N. Achucarro

F. de Castro

J.F. Tello y Muñóz

R. Lorente de Nó

En la segunda mitad del siglo XIX y comienzos del XX surge en España

un grupo de Neurocientíficos que cambian las ideas sobre la

organización del sistema nervioso. Es tiempo de la Neuroanatomía y las

técnicas de impregnación argéntica.

SINAPSIS

POTENCIAL DE ACCIÓN

PODEMOS MEDIR EL NUMERO DE POTENCIALES QUE PASAN POR UNA MEMBRANA EN EL TIEMPO Y

RELACIONARLO CON LA INTESIDAD DEL ESTIMULO .

Histograma Postestímulo

Tiempo (ms)

Nú

mero

de

de

scarg

as

Mapa de Frecuencias

Frecuencia (kHz)

+ - -

ELECTROFISIOLOGÍA NEUROFARMACOLOGÍA

0

500

1000

0

500

1000 0

400

800

0

500

1000

Time (ms)

Fir

ing

rate

(sp

ikes

s-1

) Bicuculline

0 40 80 120 0

200

400

Control Recovery

0

500

1000

PATCH CLAMP

(Tomado de Rochlin y Farbman, 1995) (Tomado de Hirata y Fujisawa, 1999)

Diana/s intermedia/s y diana definitiva

Lower gray values

neurons

All neurons

Higher gray values

neurons

Caudal

sect

ion

R

ostra

l section

Aguilar et al.2001

SISTEMA NERVIOSO

S.N. CENTRAL S.N. PERIFÉRICO

S.N. SOMÁTICO S.N. AUTÓNOMO

S.N. SIMPÁTICO S.N.

PARASIMPÁTICO

ENCÉFALO MÉDULA

CEREBRO

DIENCÉFALO

TRONCO

CEREBELO

CERVICAL

TORÁXICA

LUMBAR

SACRA

COXÍGEA

FUNCIONES DEL SISTEMA NERVIOSO

Detección sensorial

Procesamiento de la Información

Comportamiento

SNC: 1012 neuronas

1012 cél. gliales

1015 conexiones sinápticas

Mecanismos de orientación del crecimiento axonal

y migración neuronal durante el desarrollo del sistema nervioso

Teoría Neuronal

1.- Neurona:Unidad Funcional del Sistema Nervioso

2.- Polarización Funcional y Polarización Trófica

3.- Transformación

04/-gal/Hoechst

% de cél. E16.5 plp-

lacZ+, tras 5DIV

O4+

34 2

O1+

33 1

tubulina-III+

GFAP+

1.- Neurona:Unidad Funcional del Sistema Nervioso

. Esquema de la marcha de las incitaciones motrices voluntarias y

de las sensitivas motrices .Ramón y Cajál - 1902

LEY DE POLARIZACIÓN DINÁMICA

2.- Polarización Funcional

Transporte axónico retrogrado

de peroxidasa de rabano picante

Polarización Trófica

Sistema motor autónomo

Sistema motor somatico

3.- Transformación

Linaje de células madre neurales

Fetal Adulto

Célula madre FGF-2

EGF

FGF-2 + EGF

Progenitor FGF-2

EGF

PDGF

FGF-2

IGF-1

BDNF Neuroblasto

Glioblasto

CNTF

BMPs T3

Neurona

Astrocito Oligodendrocito

(Tomado de Shihabuddin et al., 1999)

TIPOS PRINCIPALES DE MIGRACIÓN NEURONAL

EN EL SISTEMA NERVIOSO

1-RADIAL O GLIOFÍLICA

(Tomado de Dulabon et al., 2000)

2-TANGENCIAL or NEUROFÍLIC

(Tomado de Doetsch y Álvarez-Buylla, 1996))

(Tomado de Anderson et al., 2000)

FUNCIONES DE LAS MOLÉCULAS QUIMIOTRÓPICAS DURANTE EL

DESARROLLO DEL SNC

NETRINAS SEMAFORINAS SLITS OTRAS

Crecimiento y/o arborización de

neuritas

Sí Sí Sí HGF, BMP7, Ác. Retinoico

Colapso de conos de crecimiento Sí Sí Sí BMP7

Orientación del crecimiento axonal ( +, - ) ( - , + ) ( - ) ( + ) HGF, Reelina, Ác. Retinoico

( - ) BMP7

Sinaptogénesis Sí Sí

Migración neuronal ( +, - ) ( +, - ) ( - ) ( + ) HGF

( +, - ) Reelina

Morfógeno en otros tejidos Sí HGF, BMPs, Ác. Retinoico

Neurona

La Neurona

Marcaje intracelular (Dr. de Felipe, Cajal, CSIC)

Partes de la Neurona: Conexiones entre neuronas.

Técnica de Golgi. (Dr. Valverde, Cajal, CSIC)

La Neurona

Transportes e Inmunocitoquímica

POLARIDAD NEURONAL

•Bipolar

•Unipolar

•Pseudounipolar

•Multipolar: Piramidal

Motoneurona

Célula de Purkinje

Muchas dendritas tienen espinas

Movimiento de espinas

Dr. Rafael Yuste (Columbia University, New York)

Neurona piramidal del hipocampo

( P0, 10 DIV, GFP)

Dr. Rachel Wong (Washington University, St. Louis)

E12, Neurona ganglionar de la retina

(~15 minutes; 5 sec entre imagenes)

Dinámica de filopodios

¿Que es un célula de Glia?

Son las células no-neuroales

SINAPSIS

Las sinapsis son zonas especializadas de la membrana celular, en los cuales se da la comunicación entre una neurona y otra célula del organismo, frecuentemente otra neurona.

Eléctricas: cuando la señal eléctrica de una neurona pasa a la siguiente célula a través del paso directo de iones

Químicas: cuando la señal eléctrica de una neurona tiene que ser convertida a una señal química que vuelve a ser convertida en una señal eléctrica.

TIPOS DE SINAPSIS

COMO FUNCIONA LA SINAPSIS . CUANDO LLEGA UNA CORRIENTE -POTENCIAL DE

ACCIÓN- POR EL AXÓN EN LA SINAPSIS SE ABREN CANALES DE CALCIO. LA ENTRADA DE

CALCIO ORIGINA LA LIBERACIÓN DEL NEUROTRASMISOR.

Canales de Calcio Voltaje dependientes

Dr. Luis Angel Aguilar Mendoza

Laboratorio de Neurociencias y Comportamiento

Facultad de Medicina Alberto Hurtado

LID-UPCH

Avances e Investigación en Neurociencias y comportamiento

WWW.NEUROCIENCIAPERU.ORG

Neurociencias

Década del Cerebro

2006 grupo de docentes y alumnos

Neuropéptidos / Neurotransmisores

Investigación y docencia

Modelos animales (alpaca, guácharo,

vizcacha, peces amazónicos)

Modelos biofísicos (hipoxia, altura)

6,2 kHz

A B

D C 1mm

1

3

2 NCCI

CECI

CDCI

Caja de Skinner 10mo día (Ratas sin refuerzo)

0

2

4

6

8

10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Conducta (presiona con la pata)

Tie

mp

o (

min

uto

s)

Rata A

Rata B

NEUROFARMACOLOGIA Y COMPORTAMIENTO:

APRENDIZAJE, MEMORIA, DOLOR,

Factores de diferenciación de células

nerviosas (NGF) en venenos de

serpientes

Búsqueda de nuevos factores

capaces de promover el desarrollo y

regeneración de células nerviosas

Basados en la rica

fauna de las diversas

regiones peruanas se

puede obtener

importantes fármacos

para el tratamiento de

lesiones neurológicas.

Fondos nacionales (UPCH, Fundación

Hipólito Unanue, CONCYTEC)

Fondos internacionales (IBRO, SENC,

IFS, Universidades diversas)

Tesis de grado

Publicaciones en múltiples revistas

científicas con Índice de Impacto

EXPRESIÓN DIFERENCIAL DE NEUROPÉPTIDOS EN MODELOS ANIMALES DE EPILEPSIA EXERIMENTAL INDUCIDA POR PENTILENTETRAZOL.

UPCH-FM 2008

State (5): convulsion tonic-clonica

generalizada, perdida postura

State (4): convulsion clonica

generalizada

State (3): convulsion mioclonica

cuerpo levantado

State (2): agitacion convulsiva leve,

miembros superiores

State (1): movimientos orofaciales,

tic

State (0): normales

Experimental Seizures

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

days

scale

seiz

ure

Seizure type

Seizure numbers

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

T ( sec)

1 2 3 4 5

Days

Latency time: T Maze test

Contro l

Epileptic

EXPRESIÓN DIFERENCIAL DE NEUROPÉPTIDOS EN MODELOS ANIMALES DE EPILEPSIA EXERIMENTAL INDUCIDA POR PENTILENTETRAZOL

Se pudo observar que las crisis convulsivas inducidas por la administración de PTZ produce una disminución de la función cognitiva medida por el test de memoria a corto plazo. Además, se encuentra acompañada por la disminución en la expresión de SP en centros nerviosos relacionados con el control de la memoria como el hipocampo. También se observo un incremento de la expresión de NPY, un neuropéptido pro convulsivo, en regiones como el hipocampo y corteza primaria somatosensorial en comparación con los controles.

EVALUACION DEL EFECTO ANTICONVULSIVO Y ANTIEPILÉPTICO DE EXTRACTOS DE PLANTAS PERUANAS UTILIZADAS EN MEDICINA TRADICIONAL, POR UN MODELO DE EPILEPSIA EXPERIMENTAL PRODUCIDO POR PILOCARPINA UPCH-FM 2009

•Tingo María

•Lima

Recolección de muestras:

EVALUACION DEL EFECTO ANTICONVULSIVO Y ANTIEPILÉPTICO DE EXTRACTOS DE PLANTAS PERUANAS UTILIZADAS EN MEDICINA TRADICIONAL, POR UN MODELO DE EPILEPSIA EXPERIMENTAL PRODUCIDO POR PILOCARPINA UPCH-FM 2009

Marcha Fitoquímica

Prueba

Nº

Clase de

productos

natural

Pruebas de

coloración

o

precipitaci

ón

Fracció

n

Resultado

s

Observacione

s

1 Amino grupos

primarios o

secundarios

Ninhidrina A + 3/3

F + 2/3

2 Grupos Fenólicos

libres

Cloruro

férrico

A + 3/3

3 Taninos Gelatina A + 3/3

4 Flavonoides,

excepto

charconas,

aoronas,

catequizas e

isoflavononas

Rxn de

Shinoda

D - (+) Naranja

rojizo en

fracción A

E +

5 Triterpenoides y/o

esteroides

Rxn de

Lieberman

n Burchard

B -

C

D

6 Quinonas, antronas

y antranoles

Rxn de

Borntrager

B -

7 Alcaloides Reactivo de

Dragendorf

f

C -

D -

Reactivo de

Mayer

C -

D -

Reactivo de

Wagner

C -

D -

8 Leucoantocianidin

as (rojo),

catequizas

(marrón)

Reacción de

Rosenheim

D +

E -

9 Saponinas Prueba de

espuma

F

Tabla 1: TEST ANTICONVULSIVO

CON PTZ y PLANTA 2

Periodo de

latencia

(seg)

Grado de

convulsión

Protección

de

convulsión

(%)

Mortalidad

(%)

Diazepam 0 0 100 0

planta

100mg 346,0 4 25 0

planta

200mg 288,0 3 20 0

planta

500mg 348,0 3 40 0

Control

PTZ 59,2 4 0 80

MODELO DE ESTUDIO DE ACTIVIDAD ANTICONVULSIONANTE EN RATONES:

El liofilizado de la planta 2 presento una ligera protección de las convulsiones provocadas por el PTZ. Así, a la dosis de 500 mg/kg las convulsiones generalizadas se suprimieron en un 40%, y en 20 y 25 % en las dosis de 200 y 100 mg/kg respectivamente. El grado de convulsión que predomino bajo la administración de 100 mg/kg fue de grado 4, siendo de menor intensidad con las dosis de 200 y 500 mg/kg (grado 3). La mortalidad en los grupos experimentales y con diazepan fue nula, siendo del 80% en el grupo control tratado solo con PTZ.

RiNEURO: Red Iberoamericana de neurociencias. 06

paises, 09 universidades e institutos.

Uruguay: Instituto Clemente Estable (Dr. Dajas)

Universidad de la Republica (Dr. Falconi), Universidad

de Punta del Este (Dr. Velluti, Dra Pedemonte)

Brasil. UNESPI, Universidad de San Pablo.

Chile: Universidad Nacional

Colombia: Universidad Nacional de Colombia

Guatemala: Universidad San Carlos

España: Universidades: Salamanca, Pablo de

Olavide (Sevilla), De Alcalá, Complutense (Madrid),

Castilla la Mancha (Albacete), Valladolid. Instituto

Carlos III, Almería

SOCIOS ESTRATEGICOS

Rafael Coveñas PhD.

DOCENCIA: POSTGRADO DIPLOMADO INTERNACIONAL EN NEUROCIENCIAS

MAESTRIA INTERNACIONAL EN NEUROCIENCIAS

HISTOLOGY AND

HISTOPATHOLOGY

Cellular and Molecular Biology

Volume 24 (Supplement 1), 2009

XV CONGRESO NACIONAL DE LA

SOCIEDAD ESPAÑOLA DE

HISTOLOGÍA E INGENIERÍA TISULAR

III INTERNATIONAL CONGRESS OF

HISTOLOGY AND TISSUE

ENGINEERING

ALBACETE, 8-11 DE JULIO DE 2009

44

MAPPING OF NEUROPEPTIDE Y IN THE ALPACA (LAMA PACOS) BRAINSTEM

Aguilar Mendoza, L. (1); Juárez Belaúnde,A. (1); Pitot, C. (1); Cabrera Valencia, M.

(1); Coveñas, R. (1); Zaida Díaz-Cabiale, A.(1); Narváez, J. (1); Andrade Espinoza, R.(1);

Lerma Romero, L. (1)Facultad de Medicina. Universidad Peruana

Cayetano Heredia, Lima, Perú. (1)

XV Congreso Nacional de la Sociedad Española

de Histología e Ingeniería Tisular

III International Congress of Histology and

Tissue Engineering

Transworld Research Network

37/661 (2), Fort P.O., Trivandrum-695 023, Kerala, India

Focus on Neuropeptide Research, 2007: 103-113 ISBN: 978-81-7895-291-8

Editors: Rafael Coveñas Rodríguez, Arturo Mangas Martín and José Angel Narváez

Bueno

Mapping of leucine-enkephalin in the alpaca (Lama pacos) brainstem

Eliana de Souza1, Pedro Yi2, Luís Angel Aguilar3, Rafael Coveñas1

Luís Lerma3, Roy Andrade2, Arturo Mangas4 and José Angel Narváez5

1University of Salamanca, Institute of Neurosciences of Castilla and León

(INCYL), Laboratory of Neuroanatomy of the Peptidergic Systems, Salamanca

Spain; 2Peruvian University Cayetano Heredia, Faculty of Veterinary Medicine

and Animal Sciences, Lima, Peru; 3Peruvian University Cayetano Heredia

School of Medicine “Alberto Hurtado”, Lima, Peru; 4Gemacbio S.A

Immunochemistry Department, Cenon, France; 5University of Málaga, School

of Medicine, Department of Physiology and Pharmacology, Málaga, Spain

LUIS ANGEL AGUILAR MENDOZA Ph.D.

COORDINADOR : AREA DE NEUROCIENCIAS

Departamento de Ciencias Morfológicas

Facultad de Medicina Alberto Hurtado

Universidad Peruana Cayetano Heredia

Lima-Perú

luis.aguilar@upch.pe

Universidad Peruana

Cayetano He redia