Detalles del proyecto
Descripción
Resumen: La plasticidad neuronal o neuroplasticidad se encuentra directamente relacionada con la cognición y se refiere a la capacidad del sistema nervioso para modificarse estructural y funcionalmente en respuesta a diferentes estímulos tanto intrínsecos como extrínsecos, modulando la inducción de diversos procesos como la neurogénesis, la dendritogénesis, la espinogénesis y la sinaptogénesis (Citri & Malenka, 2008; Garcés & Suarez, 2014; Jia et al., 2013; Johnston, 2009). De esta forma, la neuroplasticidad es controlada por la activación de algunas vías de señalización como la vía de la quinasa regulada por señales extracelulares (MAPK-Erk) y la vía de la fosfoinositol 3-quinasa (PI3K-Akt), que además regulan el crecimiento y la supervivencia neuronal (Cichon et al., 2020; Citri & Malenka, 2008; Jaworski et al., 2005; Nugent et al., 2007). Gran parte de esta actividad neuroplástica en el sistema nervioso central se le ha atribuido principalmente a las neuronas corticales y del hipocampo, regiones compuestas predominantemente por neuronas glutamatérgicas (Shinohara, & Hirase, 2009), cuyo estudio es especialmente difícil debido a la complejidad que existe en la obtención de este tipo de células. No obstante, se ha avanzado en estudios biológicos y químicos en donde se han empleado de forma estandarizada cultivos primarios de neuronas o líneas celulares como modelo biológico de estudio. Uno de los modelos más empleados han sido las líneas celulares, específicamente la línea SH-SY5Y (neuroblastoma) que presentan receptores tipo tirosina-quinasa, ofreciendo la posibilidad de generar neuronas diferenciadas del tipo glutamatérgico, colinérgico, dopaminérgico y adrenérgico, con oportunidad de estudiar los mecanismos celulares que permitan entender la actividad estructural y funcional de las neuronas (Carballo et al., 2002; Kovalevich & Langford, 2013; Martin et al., 2022; Nishida et al., 2008). De esta forma, un creciente número de estudios han conseguido identificar que el uso de quimioterapéuticos como la doxorrubicina y el cisplatino pueden generar disminución de la neuroplasticidad por toxicidad (neurotoxicidad), lo cual puede llevar a un deterioro cognitivo. Estos fármacos actúan mediante diversos mecanismos asociados a la inducción de estrés oxidativo, aumento de citoquinas proinflamatorias, alterando la función mitocondrial, promoviendo el daño celular y finalmente induciendo apoptosis neuronal (Ahles & Root, 2018; Cardoso et al., 2020; Ongnok et al., 2020). Estos efectos adversos pueden estar mediados por la regulación de vías de señalización asociadas a los procesos neuroplásticos (principalmente las vías PI3K y MAPK) críticos para la supervivencia y correcto funcionamiento de las neuronas (Lange et al., 2019; Mayo et al., 2021; Park et al., 2018; Sahu et al., 2021; Sekeres et al., 2021; Wefel et al., 2015). En este escenario y como una alternativa importante se ha empezado a explorar la búsqueda de moléculas o metabolitos secundarios de plantas medicinales, que han evidenciado potencial prevención de los efectos adversos y disminución del daño causado a nivel neuronal (Bhuiyan et al., 2017). Dentro de los compuestos de mayor relevancia se encuentran los derivados fenólicos, principalmente del tipo flavonoide, ya que algunos de ellos han mostrado una capacidad inductora de procesos celulares con implicaciones en los cambios morfológicos y funcionales. Así, se ha reportado que esta clase de metabolitos pueden mejorar varios componentes del proceso sináptico a través de la diferenciación neuronal, la neurogénesis y el aumento de la plasticidad sináptica (Ip et al., 2012; Ramalingayya et al., 2016), convirtiéndose en blancos de importancia farmacológica y terapéutica. El valor agregado de estas moléculas lo constituye su origen natural con algunas actividades benéficas asociadas; ya que son más selectivos, no dependientes de síntesis química y menos tóxicos que otro tipo de moléculas (Bhuiyan et al., 2017; Garcés & Suarez, 2014; Ramalingayya et al., 2016; Wang et al., 2006; Williams et al., 2004). Sin embargo, las especies medicinales y los metabolitos secundarios capaces de inducir la neuroplasticidad, ya sea estructural como funcional han sido poco estudiados y menos aún los mecanismos por los cuales estos actúan. Una de las especies que ha demostrado tener potencial neuroplástico, en cuanto a la capacidad de inducir aumento en la complejidad dendrítica, es la especie Tillandsia usneoides, a la cual se le ha reportado la presencia de compuestos poco comunes como triterpenos del tipo cilcoartano y flavononas metoxiladas. Sin embargo, desde el punto de vista químico y biológico no se ha estudiado a profundidad (Cabrera et al., 1995;c Estrella et al., 2019; Lewis & Mabry, 1977; Rodriguez, 2021; Wollenweber et al., 1992). Trabajos previos en el grupo de investigación han demostrado un efecto inductor de la complejidad dendrítica del extracto completo (EtOH) de T. usneoides (Figura 1 A y B), el cual que ejerce un aumento en la ramificación del árbol dendrítico en neuronas corticales, principalmente aumentando el número y la longitud de las dendritas neuronales a concentraciones entre 0,01 y 0,3 μg.mL-1.
Estado | Activo |
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Fecha de inicio/Fecha fin | 05/02/24 → 04/08/25 |
Palabras clave
- Flavonoides
- Neuroproteccion
- Plasticidad sinaptica
- Tillandsia usneoides
Estado del Proyecto
- En Ejecución
Financiación de proyectos
- Interna
- Pontificia Universidad Javeriana