Diapositivas de la clase dictada por el profesor Luis Aguilar para el curso de Organización y Función del Cuerpo Humano 1 - Unidad Control y Regulación Interna, semestre 2008 1

Seminario de Título entregado a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los requisitos para optar al Grado de Magister en Ciencias Biológicas. / El sistema nervioso y el sistema inmune se encuentran íntimamente relacionados comunicándose bidireccionalmente mediante citoquinas, neuropéptidos y neurotransmisores, como la dopamina. Este neurotransmisor ejerce su efecto a través de cinco receptores dopaminérgicos que poseen diferentes grados de afinidad, contando con la mayor afinidad el receptor 3 (D3R). Su presencia se ha reportado en diferentes células del sistema inmune. La estimulación del D3R promueve la producción de IFN-γ en linfocitos T CD4+, favoreciendo su diferenciación a un perfil Th1. Sin embargo, el rol de este receptor en los linfocitos T CD8+ aún no se ha estudiado a cabalidad. En esta tesis se estudió la incidencia del D3R en la formación del perfil citotóxico en linfocitos T CD8+, que poseen un TCR transgénico específico para el péptido OVA(257-264) alojado sobre el MHC de clase I H2-Kb (linfocitos OT-I). La diferenciación in vitro muestra que la carencia del D3R en linfocitos OT-I (OT-I D3RKO) resulta en una reducción significativa en la producción de IFN-γ, TNF-α, IL-2 y en la expresión de CD25 (cadena α del receptor de IL-2) en respuesta a la estimulación con péptido OVA(257-264). Estas deficiencias se revierten al añadir IL-2 exógena a los cultivos, sugiriendo que el mecanismo de acción por el cual el D3R favorece la diferenciación hacia un fenotipo efector productor de IFN-γ y TNF- α ocurre a través de la producción de IL-2. Concordante con lo anterior, se observó que la expresión del D3R en linfocitos OT-I promueve la expansión clonal y la protección antitumoral frente a melanoma. En conjunto los resultados obtenidos en linfocitos T CD8+ sugieren que el D3R promueve la formación de un perfil citotóxico, induciendo la producción de IFN-γ y favoreciendo una alta tasa de expansión clonal, lo que conlleva a una mayor sobrevida frente a un desafío tumoral. / The nervous system and the immune system are intimately related, communicating bi-directionally through cytokines, neuropeptides and neurotransmitters. Dopamine is a neurotransmitter that exerts its effect through five dopaminergic receptors which display different degrees of affinity. The D3R, which display the highest affinity for dopamine, has been found expressed in CD4+ T cells, where its stimulation promotes high production of IFN-γ, favoring the acquisition of the Th1 profile. However, the role of this receptor in CD8+ T lymphocytes has not yet been fully studied. In this thesis the role of D3R in the acquisition of the cytotoxic profile by CD8+ T lymphocytes was studied. For this purpose, in this thesis CD8+ T-cells bearing a transgenic TCR specific for the recognition of the OVA peptide(257-264) over the class I MHC H2-Kb (OT-I lymphocytes) were used. In vitro differentiation experiments show that lack of D3R in OT-I lymphocytes (OT-I D3RKO) results in a significant reduction in the production of IFN-γ, TNF-α and on the expression of CD25 (α chain of the IL-2 receptor) in response to the stimulation with OVA peptide(257-264). These effects were reversed by adding exogenous IL-2 into the cultures, suggesting a mechanism by which D3R favors the differentiation towards an effector phenotype through the production of IL-2. In vivo experiments show that D3R expressed on OT-I lymphocytes favors a higher clonal expansion and thereby an stronger protection against melanoma tumors. The results obtained suggest that D3R promotes the formation of a more efficient cytotoxic profile capable of producing higher percentages of IFN-γ and higher rates of clonal expansion, which leads to greater survival in the face of a tumor challenge. / Junio 2020

Las plagas agrícolas son una de las amenazas más grandes con las que se enfrentan los principales países productores y exportadores de cultivos agrícolas. Dentro de estas plagas, los coleópteros y lepidópteros son los principales responsables en las pérdidas postcosecha en varios países, entre los que se encuentran la República Argentina. Estos insectos causan pérdidas que rondan el 10%, pero en algunos casos puede superar el 30%. Para poder hacer frente a estos daños se ha recurrido a varios métodos, entre los que se puede mencionar al control químico como uno de los más utilizados. Sin embargo, los efectos nocivos asociados al uso indebido y excesivo, han derivado en el estudio de métodos alternativos de control, sin efectos adversos. Por este motivo, los productos de origen vegetal surgieron como alternativas para el control de plagas. La alta complejidad química de estos productos permite su aplicación por diferentes métodos (repelencia, toxicidad por contacto o fumigante, efectos en el desarrollo, reproducción y crecimiento, etc.), causando efectos letales y subletales en las plagas, presumiblemente mediante efectos neurotóxicos. En esta tesis se evaluaron los efectos letales (exposición a vapores, contacto con superficies tratadas y aplicaciones tópicas) y subletales (repelencia) de los aceites esenciales (AEs) y extractos vegetales derivados de plantas autóctonas: Aloysia polystachya y A. citriodora (Verbenaceae), Schinus areira (Anacardiaceae) y Limonium brasiliense (Plumbaginaceae); en adultos de Rhyzopertha dominica. Todos los AEs produjeron repelencia, pero su efecto se disipó con el tiempo; llegando a producir un efecto atrayente, con el AE de frutos de S. areira, en la última etapa del análisis. Además, todos los AEs produjeron toxicidad por contacto y por exposición a vapores. En cambio, los extractos difirieron en su toxicidad, principalmente por la polaridad del solvente y el método de aplicación. Es así que los extractos, de la primer etapa de extracción, de L. brasiliense solo produjeron toxicidad fumigante. Mientras que los extractos de S. areira, obtenidos con solventes de diferente polaridad, solo produjeron toxicidad por contacto, hallándose una pérdida en la actividad a medida que se avanzó en el fraccionamiento bioguiado. Por otro lado, se evaluó el efecto anorexigénico de neuropéptidos análogos, pertenecientes al grupo de las sulfaquininas. Estos péptidos tienen secuencias conservadas [DY(SO3H)GHMRFa], que fueron modificadas mediante sustituciones de residuos de aminoácidos. Los resultados demuestran que el residuo de tirosina (Y) y el grupo sulfato (SO3H) unido a este aminoácido, no son imprescindibles para el funcionamiento de los péptidos. En cambio, ciertos residuos de la secuencia de aminoácidos son muy importantes y su modificación deriva en la inactivación o en el efecto antagónico del péptido. Tanto los productos de origen vegetal, como los neuropéptidos, constituyen herramientas importantes para el manejo integrado de plagas y para el estudio de la fisiología de los insectos. / Agricultural pests are one of the most important threats that face producing and exporting countries of agricultural crops. Within these pests, Coleoptera and Lepidoptera are responsible for post-harvest losses in several countries, including Argentina. These insects cause losses of around 10%, but in some cases can exceed 30%. To face these losses, different methods have been used, among which we can mention to chemical control as one of the most applied. However, harmful effects associated with the misuse and excessive application, have led to the study of alternative methods of control, without adverse effects. For this reason, natural products of plant origin are nowadays, important alternatives for pest control. The high chemical complexity of these products allow its implementation through different methods (repellency, contact or fumigant toxicity, effects on development, reproduction and growth, etc.), causing lethal and sublethal effects, presumably by neurotoxic effects. In this work we evaluated the toxic (exposure to vapors, to treated surfaces and topical applications) and sublethal effects (repellency) of essential oils (EOs) and plant extracts from indigenous plants: Aloysia polystachya and A. citriodora (Verbenaceae), Schinus areira (Anacardiaceae) and Limonium brasiliense (Plumbaginaceae) against adults of Rhyzopertha dominica. All EOs showed repellent effects, but the repellency decreased during the analysis, reaching an attractant effect with the EO from fruits of S. areira, during the last period. In addition, all EOs showed contact and fumigant toxicity. On the other hand, the extracts differed in their toxicity, mainly by the polarity of the solvent and the method of application. Thus, extracts from the first extraction stage of L. brasiliense, showed only fumigant toxicity. While extracts of S. areira, extracted with solvents of different polarity, showed only contact toxicity. And there was a loss of the activity with the fractions obtained through the bio-guided fractionation. Furthermore, the anorexigenic effect was evaluated with analogs of neuropeptide belonging to the group of sulfakinins. These peptides have a conserved sequence [DY(SO3H)GHMRFa], which was modified by substitutions of amino acid residues. The results showed that the tyrosine residue (Y) and the sulfate group (SO3H) are not essential for the function of peptides. Instead, certain residues of the amino acid sequence are very important and their modification derives in the inactivation or antagonistic effects of the peptide. Both, products of plant origin and neuropeptides, are important tools for integrated pest management and to understand the physiology of insects.

Este libro es el primer tratado en español sobre neuropéptidos, campo de las neurociencias que se viene desarrollando considerablemente y que seguirá haciéndolo en el futuro. En ese sentido, investigadores de diversas disciplinas se dedican al estudio de los neuropéptidos aplicando métodos cada vez más sofisticados, ya que se trata de moléculas del sistema nervioso involucradas en la fisiología normal y en un gran número de patologías. Avances en Neurociencia. Neuropéptidos: investigación básica y clínica transmite y organiza muchos de los conocimientos generales y especializados que se disponen actualmente sobre los neuropéptidos. Así, constituye una herramienta de fácil uso para el apoyo interdisciplinario en temas neurocientíficos. La presente obra está dirigida no solo a especialistas en neurociencia, sino también a estudiantes de últimos años de licenciatura en diversas especialidades de ciencias de la salud y afines, así como a estudiantes de postgrado que deseen introducirse en esta especialidad. De esta manera, resulta una referencia bibliográfica útil para docentes e investigadores dedicados a temas del sistema nervioso, dado que presenta una recopilación ordenada de numerosos trabajos de investigación publicados en revistas y libros especializados. Se trata, en suma, de un texto que va de la mano con los últimos avances en el campo del sistema nervioso y que contribuye para seguir desarrollando y generando conocimiento en esta disciplina.