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Los contaminantes ambientales bifenilos policlorinados (PCB) y sus efectos sobre el Sistema Nervioso y la salud
(Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz, Calz. México-Xochimilco 101, Col. San Lorenzo Huipulco, Tlalpan, México, D.F. Tel. 4160-5000., 2009) Miller-Pérez, Carolina; Sánchez-Islas, Eduardo; Mucio-Ramírez, Samuel; Mendoza-Sotelo, José; León-Olea, Martha; Departamento de Histología y Microscopía Electrónica. Dirección de Investigaciones en Neurociencias. Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz; marthalo@imp.edu.mx
La contaminación ambiental es un grave problema mundial que actualmente preocupa a la comunidad internacional. Las grandes ciudades industrializadas, como la de México, son las más contaminadas. Sin embargo, la contaminación llega hasta zonas alejadas de donde se produce y afecta los ecosistemas. La contaminación es responsable de una alarmante y creciente lista de enfermedades en el hombre, los animales y las plantas. Los bifenilos policlorados (PCB) se catalogaron dentro de los 12 contaminantes orgánicos más tóxicos para los organismos vivos. Sus propiedades físicas hicieron que se usaran ampliamente en la industria. No son biodegradables y se acumulan en el ambiente, se transfieren dentro de la cadena alimenticia y tienden a concentrarse más al final de ésta, por lo que en los alimentos se determinaron concentraciones que sobrepasaban los límites establecidos por el Organismo de Protección del Ambiente de los Estados Unidos. Se demostró que los PCB afectan la función de los sistemas endocrino, inmunológico y nervioso, entre otros. El mecanismo de acción descrito para los PCB, es por medio de la activación del receptor aril hidrocarburo, un factor de transcripción citosólico dependiente de ligando. Los PCB actúan como ligandos y son lipofílicos, por lo que entran a la célula y llegan al núcleo para unirse al ADN, lo cual altera la trascripción de genes específicos y provoca alteraciones genéticas que conducen a cambios en los procesos y funciones celulares. Los PCB interfieren con la producción y regulación de las hormonas esteroides y tiroideas al actuar como antagonistas o agonistas de los receptores hormonales. Afectan la función reproductora y alteran diferentes aspectos de la sexualidad. Como otros grupos de investigación, el nuestro ha observado que la administración de PCB a ratas gestantes causa un incremento de la mortalidad de las crías, pérdida fetal, peso corporal bajo y una reducción en el número de machos por camada. Los PCB actúan como inmunotoxinas que causan la atrofia del timo y afectan la respuesta inmune. Los PCB y sus metabolitos son carcinogénicos debido a la generación de especies reactivas de oxígeno que pueden producir daño oxidativo al ADN, provocar aberraciones cromosómicas y generar cáncer de mama, hígado, tracto biliar, gastrointestinal, cerebral, etc. Los organismos son más vulnerables a la exposición de los PCB durante las etapas tempranas del desarrollo embrionario. Los PCB atraviesan la placenta y llegan al feto, permanecen en la leche materna y mantienen niveles altos en las crías. Los PCB afectan así el desarrollo del Sistema Nervioso, los órganos y los tejidos, y pueden llevar a la pérdida fetal. También se asocian a deficiencias en el neurodesarrollo del niño y a alteraciones neuropsicológicas en la atención, el aprendizaje y el desarrollo psicomotor. La exposición aguda o crónica a los PCB se asocia con cefalea, insomnio, nerviosismo, irritabilidad, depresión y ansiedad. Los PCB participan en el proceso de neurodegeneración al afectar el sistema dopaminérgico. En el nivel neurofisiológico, afectan la transmisión sináptica excitatoria e inhibitoria hipocampal; inhiben la potenciación a largo plazo y la plasticidad sináptica; alteran mecanismos de señalización celular como el GABAérgico, en el aprendizaje y la memoria, y producen alteraciones cognoscitivas. Nuestro grupo demostró que la administración de los PCB durante la gestación inhibe la actividad de la enzima sintasa del óxido nítrico y provoca cambios neuronales morfológicos degenerativos en los núcleos paraventricular y supraóptico hipotalámicos. Las evidencias de los estudios realizados con los PCB son concluyentes en cuanto a que la exposición a estos tóxicos ambientales interfiere con el funcionamiento de diferentes órganos y a que sistemas y a que son un factor de riesgo para un amplio número de alteraciones neurodegenerativas. Actualmente, las poblaciones están expuestas a concentraciones que exceden los niveles límite tolerables recomendados por la Organización Mundial de la Salud. Nuestro grupo está analizando las alteraciones de estos contaminantes en el nivel neuroendocrino y en algunos aspectos del aprendizaje y la memoria. Dada la relevancia de los efectos de los PCB en la salud y de la falta en México de una valoración de los niveles de los PCB existentes en personas y alimentos, es importante que las instituciones de salud fomenten y apoyen las investigaciones en esta área.
Contaminantes ambientales neurotóxicos cercanos a nuestra vida diaria
(2012) León-Olea, Martha; Sánchez-Islas, Eduardo; Mucio-Ramírez, Samuel; Miller-Pérez, Carolina; Garduño-Gutiérrez, René; Departamento de Neuromorfología Funcional. Dirección de Investigaciones en Neurociencias. Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz
Las sustancias químicas son importantes en nuestra calidad de vida; éstas están presentes en artículos domésticos y de consumo humano. Algunas son nocivas para la salud y el medio ambiente, como los contaminantes organohalogenados, los bifenilos policlorinados (PCB) y los éteres difenílicos polibrominados (PBDE). Existe evidencia de su neurotoxicidad en las ratas y los humanos sobre todo cuando la exposición es durante el desarrollo. Nuestro grupo se ha interesado en estudiar la neurotoxicicidad de los PCB y PBDE sobre la regulación del equilibrio hidroelectrolítico, el aprendizaje y la memoria, en colaboración con la doctora Currás-Collazo. En este artículo presentamos los hallazgos principales de estos estudios. Expusimos a ratas gestantes a estos organohalogenados y las crías se estudiaron a los tres meses de edad; se sometieron al modelo de estrés osmótico o a la prueba de aprendizaje y memoria (evitación pasiva). Los cerebros se procesaron para inmunofluorescencia para VP, nNOS, PACAP o histoquímica de la NADPH-d, Western-blot para nNOS y las proteínas presinápticas sinapsina I y sinaptofisina. Nuestros resultados mostraron en las ratas tratadas con los PCB y PBDE sometidas a estrés osmótico alteraciones en el contenido de VP, PACAP y NOS y un incremento en la presión sistólica y la osmolaridad plasmática al compararla con controles, sugiriendo que los PBDE alteran la función cardiovascular y osmorregulatoria. La prueba de aprendizaje mostró una disminución significativa de la adquisición y/o consolidación del aprendizaje y memoria en las ratas macho tratadas y alteraciones en la actividad de la NOS, la expresión de la nNOS y las sinapsina y sinaptofisina, lo que sugiere que la exposición perinatal a los PCB altera el aprendizaje y la memoria. Debido a la neurotoxicidad de los organohalogenados y a que estamos expuestos a ellos en nuestra vida diaria existe una gran preocupación por la falta de una legislación adecuada en México y programas de monitoreo para evaluar el grado de contaminación en la población mexicana especialmente en los infantes, así como las regiones más afectadas por dicha contaminación.
Distribución de la NADPH-Diaforasa en el ganglio periesofágico del caracol Helix aspersa
(1994) Sánchez Álvarez, Marcela; León Olea, Martha; Talavera, Esther; Pellicer, Francisco; Sánchez-Islas, Eduardo; Martínez-Lorenzana, Guadalupe; División de Neurociencias, Instituto Mexicano de Psiquiatría. Calz. México-Xochimilco 101, Col. San Lorenzo Huipulco 14370, México, D.F.
El óxido nítrico es un representante de una clase nueva de moléculas mensajeras. Su estructura química es muy simple, posee una vida media muy corta y, por ser un gas, su difusibilidad es muy alta. Se ha encontrado que interviene en diversas funciones fisiológicas. Se sintetiza a partir del aminoácido arginina por medio de la enzima óxido nítrico sintetasa (ONS), la cual depende del fosfato del dinucleótido de nicotinamida y de adenina reducido (NADPH). En los mamíferos se ha demostrado que la NADPH-diaforasa (NADPH-d) es la misma que ONS, por lo que la reacción histoquímica para la NADPH-d se ha utilizado como marcador de neuronas productoras de óxido nítrico. En este trabajo reportamos la localización anatómica de la NADPH-d en los ganglios periesofágicos del caracol Helix aspersa. Nuestros resultados mostraron que la reacción esta presente principalmente en neuronas y fibras del procerebro, en neuronas del mesocerebro, y en fibras del meso y postcerebros así como en fibras de los neuropilos de los ganglios subesofágicos. Concluimos que la distribución de la NADPH-d tiene una localización definida en los ganglios periesofágicos del caracol. La presencia de la NADPH-d en las interneuronas del procerebro sugiere la participación de esta enzima en la producción de óxido nítrico para el procesamiento de la información olfatoria. Es claro que deben hacerse estudios posteriores en los invertebrados para dilucidar si la localización de la NADPH-d refleja la localización de neuronas productoras de ON.
Histochemical and immunohistochemical localization of neuronal nitric oxide synthase in the olfactory epithelium of the axolotl, Ambystoma mexicanum
(2001) Sánchez-Islas, Eduardo; León-Olea, Martha; Laboratorio de Histología y Microscopía Electrónica, División de Neurociencias, Instituto Nacional de Psiquiatría; marthalo@imp.edu.mx
Histochemical distribution of NADPH-diaphorase in the cerebral ganglion of the crayfish Cambarellus montezurnae
(Limerick : Elsevier Scientific Publishers Ireland, 1995) Talavera, Esther; Martfnez-Lorenzana, Guadalupe; León-Olea, Martha; Sánchez -Alvarez, Marcela; Sánchez-Islas, Eduardo; Pellicer, Francisco; Departamento de Neurofisiología, Divisi6n de Neurociencias. lnstituto Mexicano de Psiquiatría, Av. México-Xochimilco no. 101, CP 14370, México D.F., México
Los opioides como péptidos ancestrales: estudio inmunohistoquímico en el molusco Helix aspersa y en el anfibio Ambystoma mexicanum
(1994) León-Olea, Martha; Sánchez-Álvarez, Marcela; Sánchez-Islas, Eduardo
Existe una variedad de estudios multidisciplinarios de tipo farmacológico, fisiológico e inmunohistoquímico que han sido de gran utilidad en las investigaciones de la biología comparada de los péptidos opioides, y las posibles funciones en las que participan a lo largo de la escala filogenética. Se ha encontrado que estos péptidos y sus receptores específicos, se han mantenido estables a través de la evolución. Además, se ha demostrado que los opioides están distribuidos ampliamente a lo largo de la escala filogenética. Nuestro grupo ha realizado estudios inmunohistoquímicos para leucina encefalina, metionina encefalina, dinorfina 1-8 y beta-endorfina en dos especies: el caracol de jardín Helix aspersa y el ajolote Ambystoma mexicanum. Los resultados obtenidos en el Helix aspersa mostraron inmunorreactividad a leucina encefalina en interneuronas de la vía sensorial del tentáculo, en interneuronas de los ganglios parietales, y en neuronas neurosecretoras del cuerpo dorsal del mesocerebro, principalmente. La inmunorreactividad a metionina encefalina tuvo una distribución más amplia. Se encontró que la inmunorreactividad a encefalinas tiene una variación estacional. Así mismo, se encontró por medio de inmunohistoquímica y HPLC, inmunorreactividad al octapéptido Met-5-Arg-Gly-Leu en el anillo periesofágico de este organismo. Se estudió la liberación de encefalinas en estos ganglios y se encontró que es provocada por alto potasio y dependiente de calcio. En el Ambystoma mexicanum se demostró la existencia de inmunorreactividad a opioides en la hipófisis. La inmunorreactividad a metionina encefalina y a dinorfina, se encontró únicamente en fibras de la eminencia media y el lóbulo posterior; la inmunorreactividad a leucina encefalina se distribuyó en algunas fibras del lóbulo posterior y de la eminencia media, y en una gran cantidad de células del lóbulo anterior. Este último hallazgo sugirió que este péptido pudiera tener un papel hormonal. La distribución de encefalinas en el cerebro del A. mexicanum fue muy similar a la encontrada en los mamíferos y otros vertebrados. En telencéfalo, la concentración de fibras y neuronas inmunorreactivas se encontró principalmente en el complejo estriamigdalino y en la región septal. En diencéfalo, se localizó en los núcleos habenulares e hipotalámicos. De los datos presentados en este trabajo, se pudo concluir que los péptidos opioides tienen una distribución parecida en organismos representativos de diferentes grupos taxocómicos, y cuya función es similar dentro de estos grupos.
Origin of thyrotropin-releasing hormone neurons that innervate the tuberomammillary nuclei
(Springer, 2022) Sánchez-Jaramillo, Edith; Wittmann, Gábor; Menyhért, Judit; Singru, Praful; Gómez-González, Gabriela B.; Sánchez-Islas, Eduardo; Yáñez-Recendis, Nashiely; Pimentel-Cabrera, Jaime Arturo; León-Olea, Martha; Gereben, Balázs; Fekete, Csaba; Charli, Jean-Louis; Lechan, Ronald M.; Laboratorio de Neuroendocrinología Molecular, Dirección de Investigaciones en Neurociencias, Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz, 14370, México, CDMX, México; esanchez@imp.edu.mx (Edith Sánchez-Jaramillo)
Perinatal exposure to octabromodiphenyl ether mixture, DE-79, alters the vasopressinergic system in adult rats
(Academic Press, 2020) Alvarez-Gonzalez, Mhar Y.; Sánchez-Islas, Eduardo; Mucio-Ramirez, Samuel; Gortari, Patria de; Amaya, María I.; Kodavanti, Prasa Rao S.; León-Olea, Martha; Departamento de Neuromorfología Funcional, Dirección de Investigaciones en Neurociencias, Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz, Calz. México Xochimilco No. 101, Col. San Lorenzo Huipulco, Ciudad de México, C.P. 14370, Mexico; marthalo@imp.edu.mx
Perinatal exposure to organohalogen pollutants decreases vasopressin content and its mRNA expression in magnocellular neuroendocrine cells activated by osmotic stress in adult rats
(Elsevier, 2017) Mucio-Ramírez, Samuel; Sánchez-Islas, Eduardo; Sánchez-Jaramillo, Edith; Currás-Collazo, Margarita; Juárez-González, Victor R.; Álvarez-González, Mhar Y.; Orser, L.E.; Hou, Borin; Pellicer, Francisco; Kodavanti, Prasada Rao S.; León-Olvera, Martha; Departamento de Neuromorfología Funcional, Dirección de Investigaciones en Neurociencias, Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz, Calz. México Xochimilco No. 101, Col. San Lorenzo Huipulco, México D.F. C.P. 14370, México; mucios@imp.edu.mx (S. Mucio-Ramírez); edaxy@imp.edu.mx (E. Sánchez-Islas); esanchez@imp.edu.mx (E. Sánchez-Jaramillo); margarita.curras@ucr.edu (M. Currás-Collazo); rivelino@ibt.unam.mx (V.R. Juárez-González); mhar123@hotmail.com (M.Y. Álvarez-González); pellicer@imp.edu.mx (F. Pellicer); Kodavanti.Prasada@epa.gov (P.R.S. Kodavanti); marthalo@imp.edu.mx (M. León-Olea)
Permanently compromised NADPH-diaphorase activity within the osmotically activated supraoptic nucleus after in utero but not adult exposure to Aroclor 1254
(Elsevier, 2015) Glenn Coburn, Cary; Watson-Siriboe, Abena; Hou, Borin; Cheetham, Chad; Gillard, Elizabeth Rachel; Lin, Lisa; León-Olea, Martha; Sánchez-Islas, Eduardo; Mucio-Ramírez, Samuel; Currás-Collazo, Margarita Concepción; Environmental Toxicology Graduate Program, University of California, Riverside 92521, USA.; mcur@ucr.edu (M.C. Currás-Collazo)
El receptor ORL-1 y su péptido endógeno, la nociceptina/orfanina FQ. Nuevos miembros de la familia de los opioides
(Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz, Calz. México-Xochimilco 101, Col. San Lorenzo Huipulco, Tlalpan, México, D.F. Tel. 4160-5000., 2001) Mucio-Ramírez, Samuel; Miller-Pérez, Carolina; Sánchez-Islas, Eduardo; León-Olea, Martha; Laboratorio de Histología y Microscopía Electrónica. Subdirección de Neurociencias. Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz.
A la clonación de los receptores opioides d , µ y k siguió la identificación y secuenciación de otro miembro de la familia opioide, el receptor ORL-1 (por sus siglas en ingles, opioid receptor like-1). No obstante, su gran homología con los receptores µ, d y k , los ligandos opioides endógenos, como la ß-endorfina, la dinorfina A y las encefalinas, no presentan gran afinidad por este receptor. Después del descubrimiento del ORL-1, se aisló su péptido endógeno; éste tiene gran afinidad (nanomolar) para su receptor. Dos grupos de investigación independientes reportaron con este péptido: el grupo de Meunier lo llamó nociceptina y el grupo de Reinscheid, orfanina FQ. El ORL-1 y la nociceptina/orfanina FQ (N/OFQ) tienen una distribución anatómica amplia en el sistema nervioso, principalmente en los núcleos olfatorios, corteza cerebral, hipocampo, región septal, ganglios basales, tálamo, hipotálamo, puente, bulbo, pedúnculos cerebrales, médula espinal y retina, lo que evidencia su participación en diversas funciones cerebrales. La administración de la N/OFQ puede producir hiperalgesia, alodinia, efectos antiopioides o analgesia. Estos efectos dependen básicamente de la dosis y de la vía de administración. Además, alteraciones en la locomoción, en el comportamiento exploratorio motivacional, en la ansiedad, memoria, alimentación y modulación neuroendocrina. La N/OFQ se deriva de un precursor de alto peso molecular, la prepronoci- ceptina (PPNOC), el cual contiene una sola copia de la secuencia de aminoácidos de la N/OFQ. El gen de la PPNOC está conservado en cinco especies animales estudiadas (rata, ratón, porcino, bovino y humano) y se expresa predominantemente en hipotálamo, mesencéfalo, núcleos del lemnisco lateral, oliva superior, núcleo trigeminal espinal y médula espinal. Debido al reciente descubrimiento de este péptido y su receptor, además de su amplia distribución en el sistema nervioso, resulta obvio que su participación en la fisiología y sus probables implicaciones farmacológicas todavía no están completas. La presencia de la N/OFQ en especies de los primeros niveles de la escala filogenética como son los moluscos Helix aspersa, H. pomatia y Cepaea nemoralis, donde se demostró también que la administración de N/OFQ tiene un efecto pronociceptivo similar a la hiperalgesia de los mamíferos, sugieren que este nuevo sistema opioide tiene un origen filogenético temprano y una continuidad funcional durante el curso de la evolución. En este artículo se hace una revisión de la literatura acerca de este nuevo receptor: el ORL-1 y su péptido endógeno, la nociceptina/orfanina FQ.
Role of nociceptin/orphanin FQ and the pseudopeptide [Phe1_(CH2NH)Gly2]-nociceptin(1–13)-NH2 and their interaction with classic opioids in the modulation of thermonociception in the land snail Helix aspersa
(2008) Miller-Pérez, Carolina; Sánchez-Islas, Eduardo; Pellicer, Francisco; Rodríguez-Manzo, Gabriela; Cruz, Silvia L.; León-Olea, Martha; Laboratorio de Histología y Microscopía Electrónica, Dirección de Investigaciones en Neurociencias, Instituto Nacional de Psiquiatría “Ramón de la Fuente Muñiz”, Calzada México-Xochimilco 101, Col. San Lorenzo Huipulco, Tlalpan. México D.F., C.P. 14370, México
The nociceptin/orphanin FQ-like opioid peptide in nervous periesophageal ganglia of land snail Helix aspersa
(ELSEVIER SCIENCE BV, PO BOX 211, 1000 AE AMSTERDAM, NETHERLANDS, 2013) León-Olea, Martha; Miller-Pérez, Carolina; Sánchez-Islas, Eduardo; Mendoza-Sotelo, José; Garduño-Gutiérrez, René; De Gortari, Patricia; Amaya, María Isabel; Inst Nacl Psiquiatria Ramon de la Fuente Muniz, Direcc Invest Neurociencias, Dept Neuromorfol Func, Av Mexico Xochimilco 101, Mexico City 14370, DF, Mexico.