Добірка наукової літератури з теми "Fenómenos fisiológicos celulares"

Una observación empírica, tan antigua como el descubrimiento del Continente Americano, se refiere a la costumbre de los indígenas andinos de masticar hojas de coca (Erythroxilon coca) con el objeto de prevenir el hambre y evitar la fatiga. Es difícil considerar este interesante hecho desde un punto de vista experimental, desde que los mecanismos fisiológicos relacionados con los fenómenos de hambre y de fatiga son complicados. La cocaína, el principio activo de las hojas de coca (Gardekem 1855), es probablemente la substancia responsable de los efectos anotados.

El sistema hematopoyético de los vertebrados requiere de mecanismos que aseguren una continua producción de nuevas células necesarias para reemplazar los elementos maduros de la sangre que tienen una vida limitada. Esta continua producción es realizada por las células madre pluripotenciales, a través de progenitores multipotenciales, una de las cuales es la línea eritroide. La eritropoyetina (EPO), es el factor clave de este proceso al asegurar, como tradicionalmente se ha sabido, la proliferación y diferenciación del componente inmaduro. De otra parte, una creciente evidencia demuestra que la EPO no solamente está relacionada con el mantenimiento de los precursores eritroides, sino también con la viabilidad de los eritrocitos maduros circulantes. Así mismo, se conocen cada vez más funciones no eritropoyéticas de esta fascinante citoquina, abriendo el panorama terapéutico a muchos pacientes que padecen cáncer o sufren las consecuencias de la isquemia tisular. Este artículo es una revisión general de la biología de la EPO, de sus efectos fisiológicos sobre diferentes tejidos y su relación con los fenómenos de muerte celular programada de los eritrocitos maduros.

La cutícula es la capa protectora que se encuentra en la superficie más externa de las plantas y que interacciona con el ambiente, la cual se encuentra en todas las partes aéreas de las plantas superiores. La cutícula está constituida principalmente de dos tipos de polímeros lipofílicos, cutina y ceras cuticulares, los cuales son alterados tanto en su composición como ultraestructura por factores genéticos, fisiológicos y ambientales, tanto durante el crecimiento y desarrollo como durante la postcosecha, por lo que no se debe generalizar sobre su morfología y composición química. La cutícula desempeña un papel importante al actuar como una barrera que reduce la pérdida de agua y difusión de gases, evita la acumulación de agua y polvo, participa en las interacciones planta-insecto, participa en la traducción de señales para la activación de genes específicos, controla los cambios de temperatura, y provee soporte mecánico. Aun cuando se conoce mucho sobre la composición y ultraestructura de la cutícula, es relativamente poco lo que se conoce acerca de su biosíntesis. En la presente revisión se compila y analiza la información científica actual referente a la biosíntesis de la cutícula, que incluye los trabajos más recientes sobre las vías de transporte de los polímeros cuticulares a través de la pared celular, que es el fenómeno menos conocido.

La nutrición es un determinante de la respuesta inmune, y el déficit de proteína y calorías tienen efectos deletéreos en los sistemas de defensa de un organismo. La relación entre nutrición, migración y resistencia a infecciones es muy compleja. La quimiotaxis, o migración celular dirigida, es un fenómeno fundamental en procesos fisiológicos y patológicos. La quimioquina CXCL12 o factor derivado de células estromales-1 (SDF-1) y su receptor CXCR4 son reguladores de la hematopoyesis, la iniciación de la respuesta inmune adaptativa y la vigilancia inmunológica en tejidos periféricos. No se conoce el papel regulador de la nutrición sobre la expresión del receptor CXCR4 y sus implicaciones en la respuesta inmune. En este trabajo se examinó la expresión del receptor CXCR4 en esplenocitos y timocitos de ratón bajo restricción nutricional y frente a un reto con un agente infeccioso, Listeria monocytogenes. El análisis de la distribución de las diferentes subpoblaciones linfoides y la expresión del receptor CXCR4 se realizó el día 3 post-infección mediante citometría de flujo. Los resultados mostraron que el receptor CXCR4 se expresa con mayor abundancia en timocitos que en esplenocitos. La infección bacteriana indujo cambios significativos en los niveles de expresión del receptor y se observó que el perfil de expresión es sensible a los cambios en la ingesta de proteína.

López-Dávila, A. J. (2014). Hoy como ayer. Parabiosis y su combinación con otras técnicas para descubrir los secretos de la sangre. Pensar en Movimiento: Revista de Ciencias del Ejercicio y la Salud, 12 (1), 1-15. Este artículo repasa algunos descubrimientos importantes relacionados con la fisiología del ejercicio, los cuales han sido posibles gracias al modelo llamado parabiosis. La parabiosis es una preparación fisiológica experimental en la cual dos animales comparten una sola circulación sanguínea. Este método permite demostrar la existencia de factores circulantes en la sangre y el efecto que estos tienen sobre diferentes tejidos. Aunque esta técnica se ha practicado por más de 150 años, sigue siendo muy utilizada y sus alcances se han reforzado gracias al uso de los métodos modernos de la biología molecular como herramienta complementaria. Por medio de experimentos de parabiosis se ha demostrado que en la sangre de modelos animales circulan moléculas capaces –entre otras acciones- de: a) regular la masa grasa corporal por medio de retrocontrol negativo, b) reducir la hipertrofia cardiaca asociada a la disfunción diastólica que ocurre con el envejecimiento c) inhibir la neurogénesis en el giro dentado del hipocampo y causar disfunciones cognitivas, d) favorecer la remielinización de la médula espinal y e) activar o inhibir la regeneración del músculo esquelético que se da luego de una lesión. El constante descubrimiento de factores que circulan en la sangre y sus efectos en diversos órganos abren nuevas preguntas acerca de los mecanismos moleculares y celulares que explican estos fenómenos y su posible aplicación en la salud del ser humano. La fisiología del ejercicio es una herramienta valiosa para hallar las respuestas.

Ante cualquier acción física o cognitiva como diseñar, aprender, caminar, leer o el juicio de belleza de un objeto arquitectónico requiere la puesta en marcha de diversas estructuras cerebrales, la participación de varias regiones celulares, en una interconexión asincrónica y fluida de la que los individuos no son conscientes. El sistema nervios desempeña un papel fundamental en el desarrollo, adaptación y supervivencia del ser humano y de este dependen todas las acciones (físicas y cognitivas) que los individuos llevan a cabo a diario. Por lo tanto, para poder entender al hombre y los fenómenos que subyacen del mismo, es necesario conocer la estructura y función del sistema nervioso en su interacción con el entorno circundante. Es así que se plantea una nueva línea de investigación denominada neuro-arquitectura, se plantean sus objetivos, campos de acción, así como los métodos y técnicas a implementar. Como ejemplo de implementación de la neuro-arquitectura se analizan y describen los procesos fisiológicos y cognitivos cerebro-corporales que se activan en los individuos al evocar un juicio estético arquitectónico, además se describen algunas estructuras cerebrales que se encuentran relacionadas con algunos fenómenos arquitectónicos.

La hemostasia es un fenómeno de alto valor biológico que comprende la participación de elementos celulares y plasmáticos a través de los que se forman coágulos en los sitios de lesión vascular para evitar que las personas mueran a causa de una hemorragia. Por el contrario, en la trombosis, se forma un coágulo patológico o trombo que obstruye el flujo sanguíneo afectando a tejidos y órganos, lo que puede llevar a la muerte.Por su parte, las galectinas son un grupo de proteínas de la familia de las lectinas, que, no poseen actividad enzimática ni tienen un origen inmune, pero reconocen a carbohidratos específicos en las células. Se ha demostrado su contribución en procesos fisiológicos y patológicos, como el cáncer y la aterosclerosis. En esta revisión se describirá, el papel de la galectina-1 (Gal-1), la galectina-3 (Gal-3) y la galectina-8 (Gal-8) en el proceso hemostático, así como los hallazgos más recientes que sugieren su probable participación en las trombosis.

La disociación enzimática de músculos cortos de ratón, como el flexor digitorum brevis, ha permitido la acumulación de gran cantidad de información fisiológica, farmacológica y bioquímica sobre el músculo esquelético, la cual, sin embargo, ha estado limitada a los tipos de fibras presentes en estos músculos. La acumulación de información sobre los demás tipos de fibras ha sido escasa y se ha logrado mediante el aislamiento manual de fibras en otras especies, clásicamente en ratas: un procedimiento difícil y que toma mucho tiempo. En este trabajo se presenta una descripción de la técnica que permite la disociación enzimática de músculos largos de ratón como el soleus o el extensor digitorum longus (EDL), lo cual aumenta el espectro de tipos de fibras y el número de ellas disponibles para el estudio de los fenómenos biológicos en el músculo esquelético. Además se compara la cinética de los transitorios de Ca2+ en fibras de soleus y EDL y se prueba la utilidad del modelo en otros experimentos que utilizan técnicas de fisiología, bioquímica y biología celular. Esto abre la posibilidad de utilizar todo el espectro de fibras musculares para estudiar la biología muscular y la fisiopatología de las enfermedades musculares.

La tuberculosis (TB) es una de las enfermedades infecciosas que causa el mayor número de muertes. Aproximadamente dos mil millones de personas se encuentra infectadas por Mycobacterium tuberculosis, una micobacteria que cada año produce cerca de ocho millones de nuevos casos de TB y dos millones de muertes al rededor del mundo. En las últimas décadas la incidencia de las infecciones producidas por micobacterias ha aumentado de forma dramática, en especial las causadas por M. tuberculosis. La Organización Mundial de la Salud, en su informe anual del 2006 alerta que a pesar de los avances realizados a nivel global para controlar las infecciones causada por micobacterias, su incidencia continúa aumentando, y la considera junto con la malaria y el SIDA como las denominadas ¿enfermedades ligadas a la pobreza¿. El diseño de una nueva vacuna más eficiente que la actual BCG, el desarrollo de métodos de diagnóstico rápido, la búsqueda de nuevos agentes antituberculosos y el control de la TB latente son las prioridades actuales de la investigación en este campo. En Colombia las infecciones por micobacterias se consideran un importante problema de salud pública. El informe del Instituto Nacional de Salud de 2006, ¿Vigilancia de la Resistencia de Mycobacterium tuberculosis a los Medicamentos. Colombia 2004-2005¿, alerta sobre un incremento sostenido de la TB en Colombia a partir del año 1997. Para el 2005 la tasa de incidencia se valoró en 22 casos por 100.000 habitantes, pero desafortunadamente existe un alto subregistro por lo que supondría que en nuestro país la incidencia de TB podría realmente alcanzar hasta 53 casos por 100.000 habitantes. La incidencia de las infecciones por micobacterias se incrementa principalmente por la coinfección con el virus de inmunodeficiencia humana (VIH), la aparición de cepas de micobacterias resistentes a los compuestos antituberculosos, en especial las extremadamente resistentes (XDR) y la TB latente. En Colombia en el año 2008 se reportó el primer caso de TB causado por la cepa XDR Beijing, que ha producido graves epidemias en muchos de los países que se ha detectado, lo que sitúa al país en alerta sanitaria frente a la TB multiresistente. Aproximadamente solo un 10% de las personas infectadas de TB desarrollan la enfermedad, permaneciendo la micobacteria en estado latente en el resto de la población. Anualmente entre el 8-10% de la población con infección latente desarrolla TB activa debido principalmente a la coinfección con VIH. En la actualidad se conoce muy poco sobre la fisiología y los mecanismos moleculares relacionados con el metabolismo del bacilo latente, su capacidad para neutralizar la acción de los agentes quimioterapeúticos, la naturaleza de su regulación EDITORIAL Estado ac tua l, retos y algunos aportes de la investigac ión en el estudio de la tuberculosis NOVA - Publicac ión Científica EN CIENCIAS BIOMÉDICAS - ISSN:1794-2470 Vo l.6 No. 9 ENERO - JUNIO DE 2008:101-212 12 genética, así como la interacción hospedero-patógeno que permite su persistencia en la lesión tuberculosa o granuloma. Se han observado importantes alteraciones en la microestructura de la pared celular y en la tinción de Ziehl-Neelsen de las micobacterias latentes, que sugieren posibles cambios en la composición lipídica de la pared celular, incluidos glicolípidos, que tienen un papel relevante en la modulación de la respuesta inmune y en la virulencia de las micobacterias. Los análisis genómicos han mostrado una variedad de genes relacionados con la entrada de la micobacteria al estado latente, entre ellos dos un regulador trascripcional global que se sobreexpresa en condiciones experimentales de latencia. El tratamiento contra la TB consiste básicamente en una combinación de fármacos que utilizados de forma correcta controlan la enfermedad. Sin embargo, el abandono del mismo por parte de los pacientes, las fallas en el suministro y calidad de los antibióticos durante su prolongada duración, han propiciado la aparición de cepas de micobacteria resistentes a los antibióticos. Entre las micobacterias, incluidos los patógenos humanos M. tuberculosis y el oportunista M. avium, existe un elevado porcentaje de cepas que presenta resistencia a los antibióticos. El nivel de resistencia que presentan las micobacterias depende de factores fisiológicos como el estado de aerobiosis o anaerobiosis, factores genéticos como la adquisición horizontal de genes de resistencia, mutaciones, etc. que constituyen la denominada resistencia adquirida; y finalmente la resistencia intrínseca, innata, o natural. Esta última incluye la barrera de permeabilidad formada por la muy hidrofóbica pared celular de las micobacterias, los mecanismos de resistencia endógenos mediados por las bombas de eflujo, y cualquier otro mecanismo que confiera un nivel de resistencia basal frente a los antibióticos. En la actualidad el fenómeno de cepas de M. tuberculosis extremadamente resistente a los antibióticos (XDR-TB) obliga al diseño de nuevos fármacos, de lo contrario las opciones clínicas de tratamiento serán muy limitadas en el futuro. Tampoco existen fármacos amables para controlar la TB latente. La búsqueda de nuevas alternativas terapéuticas para el control de la TB requiere el conocimiento de nuevas dianas celulares esenciales y el entendimiento de sus mecanismos de acción. Este objetivo implica conocer las bases moleculares, la evolución y diseminación de la resistencia, la persistencia y la latencia las micobacterias, lo que facilitaría el diseño de nuevos fármacos efectivos para controlar las diferentes formas de infección tuberculosa. Actualmente el grupo de Bioquímica y Biología Molecular de las Micobacterias (BBMM) de la Universidad Nacional de Colombia contribuye al estudio de los mecanismos moleculares relacionados con la infección y diagnóstico de las micobacterias. La aproximación experimental desarrollada por nuestro grupo de investigación consiste básicamente en el estudio de componentes genéticos y estructurales relacionados con la latencia de las micobacterias, la búsqueda de nuevas dianas terapéuticas, evaluación de nuevos antituberculosos y el estudio de los mecanismos de resistencia de las micobacterias a los antibióticos. Respecto al diagnóstico nuestro trabajo se ha enfocado en el desarrollo de un método para detectar y diferenciar Mycobacterium colombiense, una micobacteria no tuberculosa perteneciente al complejo M. avium (MAC) la que está relacionada con una alta incidencia de infección en pacientes son SIDA en Bogotá. Hasta el momento no existe un método de diagnóstico rápido y fácil para diferenciar M. colombiense de las demás micobacterias del MAC, el que podría ser aplicado en pacientes con sospecha de micobacteriosis en nuestro país. 13 En el estudio de nuevos antituberculosos el grupo investiga en la potencial utilidad de péptidos antibióticos para el control de las micobacterias. El resultado de nuestras investigaciones ha mostrado que algunos péptidos de respuesta innata de diferentes organismos poseen actividad antimicobacteriana. En la actualidad estudiamos el mecanismo de acción de estos péptidos contra las micobacterias, y en un futuro utilizar la ingeniería de péptidos para incrementar su actividad. Por otra parte, también investigamos la búsqueda de nuevas dianas terapéuticas. Estudiamos enzimas relacionadas con la homeostasis celular como posibles blancos terapéuticos para el diseño y/o búsqueda de nuevos compuestos antituberculosos. En el estudio de la infección latente trabajamos en la búsqueda de marcadores lipídicos de la pared micobacteriana asociados a condiciones experimentales de latencia. La idea es relacionar las variaciones estructurales de la micobacteria hipóxica, forma experimental de latencia, con antígenos que caractericen las bacterias latentes. Utilizando técnicas cromatográficas hemos encontrado variaciones en el contenido glicolipídico de M. tuberculosis crecido en condiciones de hipoxia respecto a bacterias crecidas en completa aireación, lo que sugiere posibles cambios estructurales en la pared celular y en la virulencia de las micobacterias en condiciones experimentales de latencia. La identificación de componentes estructurales asociados al estado latente de las micobacterias ayudaría a conocer los mecanismos utilizados por M. tuberculosis para persistir en las lesiones tuberculosas y hacerse invisible al sistema inmune. Los marcadores lipídicos relacionados a las micobacterias latentes podrían ser utilizados para desarrollar estrategias encaminadas a estimular el sistema inmune y de esta forma lograr combatir de una manera más efectiva la infección latente por micobacterias. Para finalizar, los esfuerzos en salud pública y en la investigación clínica y básica relacionada con las infecciones causadas especialmente por M. tuberculosis, redundarán en el bienestar de las comunidades afectadas, las que se concentran principalmente en países en vías de desarrollo como el nuestro, en los que todavía se requiere de mucho trabajo para el control de la TB y en general de las infecciones causadas por micobacterias.

En este libro se presentan mecanismos básicos de la fisiología celular que permiten entender cómo responden las células a distintas señales de su entorno. El capítulo 1 introduce al lector en aspectos estructurales y morfológicos básicos de las células animales y los tejidos que estas forman. En el capítulo 2 se analizan los procesos de transporte de sustancias de interés fisiológico (agua, glucosa, gases, iones) a través de la membrana celular, y en el capítulo 3 los fenómenos eléctricos que estos transportes generan. El capítulo 4 está dedicado a la señalización intracelular, que permite a la célula internalizar la información que recibe, y el capítulo 5 presenta distintas maneras en que las células se comunican entre sí. El capítulo 6 integra los conceptos anteriores explicando cómo se llevan a cabo algunas funciones complejas comunes a diferentes organismos pluricelulares desde invertebrados hasta mamífero.