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Amygdaloid kindling enhances the enkephalin content in the rat brain
(1981) Vindrola, Osvaldo; Briones, Rafael; Asai, Miguel; Fernández-Guardiola, Augusto; Unidad de Investigaciones Cerebrales, Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía, lnsurgentes Sur No. 3877, México 22 D.F. (México)
Brain content of Leu5-and met5-enkephalin changes independently during the development kindling in the rat
(1981) Vindrola, Osvaldo; Briones, Rafael; Asai, Miguel; Fernández-Guardiola, Augusto; Unidad de Investigaciones Cerebrales, Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía, lnsurgentes Sur No. 3877, México 22 D.F. (México)
Determinación de IR-MET, IR-LEU-ENCEFALINA durante el desarrollo y las crisis generalizadas repetidas producidas por el Kindling eléctrico amigdalino
(1988) Talavera, Esther; Omaña, Imelda; Cano, Agustina; Asai, Miguel; Condés, Miguel; Laboratorio de Análisis Químicos. División de Investigaciones en Neurociencias. Instituto Mexicano de Psiquiatría, Calz. México-Xochimilco 101, Tlalpan 14370, México, D.F.
En diferentes reportes en la literatura se sugiere que los pèptidos opioides endógenos participan en el proceso de la epilepsia. Uno de los objetivos principales en nuestro laboratorio, en los últimos años, ha sido el estudio de la bioquímica de las encefalinas en diferentes modelos experimentales de epilepsia. La esimulación eléctrica repetida de baja intensidad, de la amigdala cerebral, produce cambios electroencefalogràficos y conductuales progresivos que culmina con crisis generalizadas. Este modelo experimental de epilepsia, llamado kindling, permite estudiar los cambios bioquímicos concomitantes al desarrollo del proceso de epileptización. En este trabajo se describen los cambios que se producen en las concentraciones de metionina y leucina encefalina, en las estructuras cerebrales de la rata durante el desarrollo, las crisis motoras generalizadas repetidas y el posible efecto de permanencia a lo largo del kindling elèctrico amigdalino. Los animales de experimentación se dividieron en 6 grupos: control (C), falso operado (FO), desarrollo (fase 2-3), primera crisis generalizada (1CG), 10 crisis consecutivas generalizadas (10 CG) y animales con 10 crisis generalizadas y sacrificados 21 días después del último estímulo (PERM). Las estructuras analizadas fueron: estriado, amìgdala, hipotálamo, tallo cerebral, hipocampo, cerebro medio, corteza cerebral y médula espinal. La cuantificación de ambas encefalinas se llevo a cabo por la técnica de radioinmunoanálisis (RIA). Los resultados obtenidos muestran que en la amígdala y en el hipocampo aumentan progresiva y significativamente las concentraciones de leu-encefalina desde el grupo 2-3. Estos cambios se relacionan con el incremento de la excitabilidad durante el proceso del kindling. En el cerebro medio disminuye la concentración de dicho péptido en los grupos 1CG y PERM. Este mismo efecto se observa en la corteza en el grupo 1CG. La cuantificación de Met-encefalina en la amígdala aumentó en los grupos 2-3, 1CG, 10CG y PERM. En el hipocampo y en el hipotálamo aumentó únicamente en el grupo 10CG. Asimismo disminuyó la concentraciónen el estriado en los grupos 10CG y PERM; en el tallo cerebral, en los grupos 2-3 y PERM. En la médula espinal, los cambios no fueron significativos en ninguno de los dos péptidos. Los resultados muestran variaciones regionales independientes en las concentraciones de cada uno de los péptidos y se relacionan con la evolución del proceso del kindling amigdalino.
Efecto de la melatonina sobre la concentración de péptidos opioides en el sistema inmune de la rata
(Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz, Calz. México-Xochimilco 101, Col. San Lorenzo Huipulco, Tlalpan, México, D.F. Tel. 4160-5000., 2003) Valdés-Tovar, Marcela; Asai, Miguel; Matamoros-Trejo, Gilberto; Laboratorio de Análisis Químicos. División de Investigaciones en Neurociencias. Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente. Calz. México-Xochimilco 101, San Lorenzo Huipulco, 14370, México, DF.
La fisiología de la melatonina (MEL) se asocia con la regulación del sistema inmune. La inhibición farmacológica de la síntesis de MEL disminuye la respuesta humoral primaria desencadenada por un estímulo antigénico. Asimismo, la administración exógena de MEL antagoniza los efectos inmunosupresores de la corticosterona y del estrés agudo. La MEL induce la liberación de interleucina-12 a partir de los monocitos, lo que a su vez promueve la diferenciación de los linfocitos TH1. En estos linfocitos, la MEL estimula la liberación de interleucina-2 e interferón-g. Los receptores de la MEL presentes en la membrana plasmática y en el núcleo de los monocitos y los linfocitos son los responsables de producir la acción de la hormona. Se ha sugerido que el efecto inmunoestimulante de la MEL se produce por un mecanismo mediado por los péptidos opioides. Los linfocitos, los monocitos y las células polimorfonucleares producen y liberan péptidos opioides. En el SNC de la rata, la ausencia de MEL endógena rompe el ritmo circádico de las encefalinas y disminuye su concentración. Si la inhibición fisiológica de la síntesis endógena de MEL disminuye la concentración y liberación de encefalinas en el SNC de la rata, es factible suponer que el contenido de estos péptidos disminuye también en las células del sistema inmune. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue estudiar la concentración de encefalinas en el bazo y el timo de la rata, en ausencia y presencia de melatonina. Los resultados obtenidos en el presente trabajo demuestran que en ausencia de MEL endógena se produjo una disminución significativa en la concentración de Met-encefalina, Leu-encefalina, Octapéptido y Heptapéptido en los órganos del sistema inmune. Por el contrario, en animales sometidos a luz continua a los cuales se administró MEL en forma exógena, el contenido de los cuatro péptidos aumentó significativamente tanto en el bazo como en el timo. Estos datos sugieren que la MEL estimula la síntesis de novo del precursor de las encefalinas y su procesamiento postraduccional hasta los péptidos biológicamente activos. En los animales control a los que se administró un exceso de MEL, no se produjo la sobre-expresión de las encefalinas. Estos datos nos indican que la relación fisiológica melatonina-opioides se encuentra sujeta a la homeostasis del organismo. Hasta la fecha, no se ha dilucidado el mecanismo molecular a través del cual la MEL promueve la síntesis de los péptidos opioides.
Estudio de liberación in vitro de péptidos opioides en terminales nerviosas aisladas
(1995) Asai, Miguel; Agustín, Pablo; Benítez-King, Gloria; Laboratorio de Análisis Químicos. División de Neurociencias. Instituto Mexicano de Psiquiatría, Calz. México-Xochimilco 101, col. San Lorenzo Huipulco 14370, México, D.F.
Actualmente se reconoce el papel modulador de los péptidos opioides en la homeostasis celular. Los péptidos opioides se han detectado por microscopia electrónica en vesículas electrodensas de las terminales nerviosas. También, se ha establecido que la liberación in vitro de encefalinas, a partir de rebanadas del cuerpo estriado es dependiente de calcio y se produce por la presencia de potasio como agente despolarizante. No obstante, los mecanismos moleculares que subyacen en la liberación de encefalinas no se conocen. Se sabe que el complejo calcio-calmodulina (Ca2+-CaM), participa en la liberación de neurotransmisores por la activación de la multiproteína cinasa II (MPKII). También se conoce que la proteína cinasa C (PKC), cuando es activada por PMA (éster de forbol), fosforila a la GAP-43 y a las MARCS presentes en las membranas de las vesículas sinápticas promoviendo la exocitosis. En el presente trabajo, se estudió la posible participación de la calmodulina (CaM) y PKC en la liberación in vitro de péptidos opioides, en terminales nerviosas aisladas (sinaptosomas), obtenidas de la amígdala del lóbulo temporal de la rata y se utilizó a la trifluoroperazina (TFP) y al compuesto W7 como antagonistas de la CaM y a un éster de forbol, el PMA como activador de la PKC. Un grupo de ratas macho de la cepa Wistar (200-250 g), se sacrificaron por decapitación, el cerebro se removió con rapidez y la amígdala se disecó y se colocó en sacarosa 0.32 M a 4°C. Una vez obtenidos los sinaptosomas se realizaron los experimentos de liberación, utilizando potasio (55 mM) como agente despolarizante y al dipéptido Phe-Ala (1 mM) como inhibidor de la encefalinasa. La recolección de las muestras se realizó cada 5 min (liberación basal, alto potasio y postestímulo). La concentración de IR-met-encefalina, IR-leu-encefalina, IR-ME-Arg6-Phe7 e IR-ME-Arg6-Gly7-leu8 fue medida con la técnica de radioinmunoensayo. Los resultados señalaron que el EGTA a una concentración de 1 mM, redujo significativamente la liberación de opioides (65%). La presencia del TFP y W7 en un margen micromolar redujo significativamente la liberación de met-encefalina, hepta y octapéptido; sin embargo, no tuvieron efecto sobre la liberación de leu-encefalina. Por el contrario, el PMA (1 µ M) aumentó significativamente la liberación de leu-encefalina (67%), pero no modificó la liberación evocada de met-encefalina. Los resultados indican que los péptidos opioides se liberan presinápticamente a partir de sus terminales nerviosas, su secreción es dependiente de calcio y de naturaleza selectiva. El complejo Ca2+ -CaM podría regular la liberación de met-encefalina, heptapéptido y del octapéptido y la PKC la liberación de leu-encefalina.
Liberación in vitro de encefalinas durante la depresión postictal y la actividad interictal
(1994) Asai, Miguel; Laboratorio de Análisis Químicos. División de Neurociencias. Instituto Mexicano de Psiquiatría
Los péptidos opioides han sido propuestos como agentes inhibidores de la aparición, propagación y severidad de una crisis convulsiva. Su posible participando en los procesos epilépticos implica su liberación a partir de las terminales nerviosas que las contienen. El propósito del presente trabajo fue el de estudiar en diversas estructuras del cerebro de la rata, la liberación in vitro de encefalinas durante la fase ictal, depresión postictal y actividad interictal. Los experimentos se hicieron en ratas macho de la cepa wistar, las cuales fueron sometidas al kindling químico mediante la administración, por vía intraperitoneal, de una dosis diaria de 30 mg/kg de pentilenetetrazol, y fueron sacrificadas durante la fase ictal y de depresión postictal. La actividad interical se estudió al aplicar, en forma crónica, 50 UI de penicilina-G sódica en la amigadala del lóbulo temporal. La concentracción de encefalinas se midió por medio de la técnica de radioinmunoensayo. Los resultados obtenidos muestran que la liberación in vitro de encefalinas, provocada por potasio, aumenta significativamente durante la depresión postictal y la actividad interictal. El defecto es de naturaleza selectiva en cuanto a la estructura y el péptido analizado. Estos datos apoyan la hipótesis concerniente a la participación de las encefalinas en los mecanismos que subyacen en la depresión postictal y la actividad interictal.
Liberación in vitro de la inmunorreactividad a met- y a leu- encefalinas en el ganglio periesofágico completo del caracol Helix aspersa
(1993) Pellicer, Francisco; Asai, Miguel; León Olea, Martha; Sánchez-Álvarez, Marcela; Laboratorio de Neurofisiología del Instituto Mexicano de Psiquiatría
Se estudió el mecanismo de liberación de material inmunorreactivo a met- y leu- encefalinas por el método de radioinmunoensayo (RIA) con antisueros altamente específicos, en el ganglio periesofágico del caracol Helix aspersa. La liberación se midió bajo tres distintas situaciones experimentales: a) liberación basal, b) durante la despolarización con alto potasio, y c) sin Ca2+. Los resultados muestran que los mecanismos de liberación estan presentes y son Ca2+ dependientes. Esta preparación es un buen modelo para investigar la liberación de peptidos opioides bajo condiciones fisiológicas y patológicas experimentales.
La melatonina induce la síntesis y liberación de las encefalinas en el cerebro de la rata
(Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz, Calz. México-Xochimilco 101, Col. San Lorenzo Huipulco, Tlalpan, México, D.F. Tel. 4160-5000., 2010) Asai, Miguel; Valdés-Tovar, Marcela; Matamoros-Trejo, Gilberto; García, David; Laboratorio de Análisis Químicos. División de Investigaciones en Neurociencias. Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz; asaicm@imp.edu.mx
En la actualidad se reconoce que el Sistema Endógeno Opioide (SEO) participa en la regulación y control de la homeostasis; por lo tanto se requiere que los procesos bioquímicos que dan lugar a su síntesis, liberación y unión a receptores se encuentren reguladas de manera endocrina. Diversas líneas de investigación han demostrado que la concentración y liberación presináptica de las encefalinas no permanece constante durante un ciclo de 24 horas. Por el contrario, su síntesis y liberación alcanzan su máxima concentración durante la fase de oscuridad y la mínima durante las primeras horas de la mañana. Recientemente, nuestro grupo de trabajo ha demostrado que la ausencia de melatonina (MEL), por efecto de la pinealectomía funcional, rompe el ritmo circádico y reduce significativamente la concentración de las encefalinas durante la fase de oscuridad. Si la ausencia de la hormona abate la concentración de opioides, es factible que la MEL se encuentre involucrada en la síntesis de las encefalinas. En el presente trabajo se muestran los resultados del efecto de la pinealectomía funcional sobre la concentración tisular y la liberación de los opioides, así como el efecto de la administración exógena de MEL y de su antagonista el luzindol (LZ).
Neurobiología de los péptidos opioides
(1994) Asai, Miguel; Gutiérrez, Rafael; Laboratorio de Análisis Químicos. Instituto Mexicano de Psiquiatría
En los últimos 25 años hemos asistido a la formación de nuevas e importantes líneas de investigación en el dominio de las neurociencias, producido por el estudio de los neuropéptidos, los cuales constituyen virtualmente una nueva clase de transmisores químicos. Muchos de ellos pueden funcionar como hormonas endócrinas, parácrinas y amacrínas, además de poseer la cualidad de influir en funciones como las cognoscitivas y en los factores de crecimiento. La diversidad bioquímica de las células nerviosas ha revelado la coexistencia, en la misma célula, de neuropéptidos con neurotransmisores clásicos, propiedad que ofrece nuevas perspectivas en la transmisión sináptica. Posiblemente, el grupo de neuropéptidos más grande hasta ahora identificado y estudiado, cuya influencia es decisiva en la homeostasis celular, es el de los péptidos opioides. En la presente revisión hacemos una breve reseña histórica del descubrimiento de las encefalinas, y ofrecemos un panorama general y actualizado sobre los procesos implicados en el metabolismo de los opioides, su síntesis, liberación, tipos de receptores y catabolismo. Para concluir, pasamos revista a las diferentes funciones en las cuales pueden estar implicados. El conocimiento acumulado en dos décadas de estudio sobre las propiedades y funciones de los péptidos opioides, aunado a las técnicas modernas en la biología molecular y de diagnóstico clínico, como la tomografía por emisión de positrones y la resonancia magnética nuclear, nos permiten avisorar un panorama prometedor de intervención terapéutica.
Procesamiento postraduccional de la porción no opioide de la proencefalina (Synencefalina) en el cerebro de la rata
(Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz, Calz. México-Xochimilco 101, Col. San Lorenzo Huipulco, Tlalpan, México, D.F. Tel. 4160-5000., 2000) Asai, Miguel; Matamoros-Trejo, Gilberto; Linares, Gabriel; Agustín, Pablo; Laboratorio de Análisis Químicos. División de Neurociencias. Instituto Mexicano de Psiquiatría. Calz. México-Xochimilco 101, San Lorenzo Huipulco, 14370, México D.F.
Los péptidos biológicamente activos se producen por el procesamiento enzimático de un precursor protéico inactivo y de alto peso molecular. El precursosr de los péptidos opioides contienen cuatro copias de Met-encefalina, una copia de Leuencefalina, una copia de heptapéptido y una copia del octapéptido. En su porción amino terminal se encuentra una región de 70 aminoácidos que no contiene ninguna copia de los péptidos opioides, a la que se le ha denominado synencefalina (Syn). Los primeros trabajos demostraron que la secuencia completa de la Syn (8.6 kDa de peso molecular), no sufría cambios postraduccionales en el sistema nervioso de los mamíferos, y se liberaba íntegramente de sus terminales nerviosas. Las evidencias posteriores señalaron que en el sistema inmune, la syn se podía transformar en un péptido de 1 kDa. A este último péptido se le ha involucrado con los procesos de proliferación celular, y con el sistema nervioso central durante el desarrollo embrionario. Sin embargo, no hay evidencias experiementales que demuestren que la Syn pueda ser procesada a un péptido de bajo peso molecular en el cerebro de la rata adulta. El propósito del presente trabajo fue el de analizar por medio de métodos bioquímicos si la Syn es capaz de procesarse en el sistema nervioso, así como establecer la identidad bioquímica del material inmunoreactivo a la Syn que se libera a partir de las terminales nerviosas del cuerpo estríado. Un grupo de ratas macho de la cepa Wistar (230 g.) fueron sacrificadas, y se disectó el cuerpo estriado. El tejido se dividió en tres grupos: 1) El estriado se homogeneizó y se centrifugó; el sobrenadante se liofilizó y se resuspendió en 2 ml de agua. 2) El cuerpo estriado se sometió al proceso de liberación in vitro a partir de las rebanadas del cuerpo estríado (300 ìm), utilizando potasio (55 mM) como estímulo despolarizante. El perfusado fue liofilizado y resuspendido en 2 ml de agua. 3) Del cuerpo estríado se obtuvo una fracción enriquecida con terminales nerviosas aisladas (sinaptosomas) y sometidas a la liberación in vitro. Los perfusados se liofilizaron y se resuspendieron en 2 ml de agua. Las muestras anteriores se aplicaron por separado a una columna con Sephadex G-50. Los resultados obtenidos fueron los siguientes: Muestra 1. El cromatograma muestra varias proteínas inmunoreactivas a la synencefalina con diversos pesos moleculares, principalmente las fracciones 13.7, 8.1 y 2.5 kDa. El tejido completo no mostró inmunoreactividad en la porción de 1.0 kDa. Muestra 2. El material liberado presentó un perfil cromatográfico distinto toda vez que los precursores presentes en el tejido completo se procesaron completa y rápidamente a un péptido de 1.0 kDa de peso molecular. Muestra 3. La muestra obtenida de los sinaptosomas mostró un comportamiento similar al descrito en el inciso 2, ya que el material liberado es inmunoreactivo a la Syn de 1.0 kDa de peso molecular. Los datos obtenidos demuestran que en el cuerpo estríado, la inmunoreactividad a la Syn se ubica, principalmente, en 3 proteínas, de las cuales la fracción de 8.6 kDa es la predominante; su peso molecular es semejante al descrito previamente. sin embargo, cuando el tejido es sometido a un estímulo despolarizante con potasio, los precursores se procesan a un péptido de 1.0 kDa . El an{alisis de esta última fracción con la técnica de HPLC, demuestra que el tiempo de retención de la muestra coincide con la sustancia patrón utilizada (YESSHLLA), la cual tiene un peso molecular de 1.0 kDa. Los datos obtenidos de las terminales nerviosas aisladas sugieren la presencia de precursores de alto peso molecular. El perfil cromatográfico es similar al observado en las rebanadas del tejido, toda vez que la presencia de potasio induce el procesamiento de los precursores a un péptido de 1.0 kDa. Las evidencias previas y los resultados del presente trabajo muestran que el cerebro de la rata adulta no procesa a la Syn de 8.6 kDa. Sin embargo, cuando las condiciones fisiológicas implican un incremento en la actividad celular, como: la proliferación celular, la respuesta a un estímulo que produce estrés, la inflamación y el aumento en la frecuencia de despolarización inducida in vitro, los precusores presentes en el tejido se procesan en forma rápida y completa a un péptido de bajo peso molecular (1.0 kDa), al cual se le ha involucrado con la fisiología de la porción no opioide de la proencefalina A.
Programa de Protección Ambiental y Bioseguridad en el Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente
(Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz, Calz. México-Xochimilco 101, Col. San Lorenzo Huipulco, Tlalpan, México, D.F. Tel. 4160-5000., 2008) Nieto, Itzchel; Murillo, Susana; Rojo, Maricela; Asai, Miguel; Programa de Protección Ambiental y Civil. Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente
A partir de 1998, en el Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente (INPRF) se iniciaron las actividades del Programa de Protección Ambiental y Civil (PPAyC). Sus objetivos son dar cumplimiento a los requisitos legales, prevenir riesgos, generar estrategias de atención a emergencias, capacitar a la población interna y mejorar el uso y aprovechamiento de los recursos institucionales. El propósito del presente trabajo es presentar los resultados obtenidos después de nueve años de trabajo del PPAyC en las áreas de manejo de residuos biológico-infecciosos, ahorro de energía eléctrica, uso y optimización de agua potable, control de emisiones a la atmósfera de los equipos fijos de combustión, seguridad radiológica y simulacros de emergencia. Residuos peligrosos biológico-infecciosos (RPBI). Con el objeto de reducir riesgos y prevenir accidentes, en el INPRF se implementó un procedimiento operativo para el manejo de los residuos peligrosos biológico-infecciosos en todas las áreas generadoras. Los resultados de las estrategias aplicadas muestran que la cantidad de los residuos y sus costos de manejo han disminuido gradualmente y se han observado mejores prácticas de manejo de residuos por parte de los trabajadores involucrados, con la consecuente reducción de riesgos. Ahorro de energía. Ante la necesidad de optimizar el uso de la energía, disminuir costos y crear conciencia entre la población, se implementó en todo el país el programa de ahorro de energía. Los resultados obtenidos muestran que, a partir de la implementación de las estrategias de ahorro en el INPRF, se obtuvo una reducción en el consumo de energía de 9.6% anual acumulado entre 2004 y 2005. Uso y aprovechamiento de agua potable. A partir de 2003, en el INPRF se implementaron medidas destinadas a disminuir el consumo per capita de agua potable que se recibe por la red municipal y optimizar su uso en las instalaciones. Como resultado se observó una disminución gradual en el uso de agua potable, de tal manera que, de los 170 litros/persona que se utilizaban en 2003, en 2006 únicamente se utilizaron 98 litros/persona. Seguridad radiológica. El programa de seguridad radiológica en el INPRF se inició con el objeto de minimizar los riesgos y efectos adversos que pudieran generar los materiales radiactivos en la salud del personal expuesto ocupacionalmente (POE), prevenir accidentes y cumplir con la normatividad. Como resultado de estas acciones, ningún POE ha excedido el máximo valor de dosis total acumulada (DTA) de radiaciones ionizantes permitido por la Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardas (CNSNS) para cuerpo total. Por otro lado, a la fecha no se han registrado accidentes o contaminación con materiales o residuos radiactivos. Simulacros. En el INPRF se implementó un programa de protección civil, cuya labor principal fue la de capacitar periódicamente a los trabajadores para responder ante situaciones de emergencia. Como resultado de los simulacros de sismo que se han realizado (40 parciales y siete generales), se han reducido gradualmente los tiempos de desalojo de los inmuebles y la detección oportuna y sistemática de elementos de seguridad que requieren ser reparados o instalados. Emisiones a la atmósfera. En cumplimiento con la normatividad vigente en la Ciudad de México, en el INPRF se elaboró el programa de mantenimiento anual preventivo y correctivo de las dos calderas que dotan de agua caliente a la institución. Como resultado, se detectó la necesidad de sustituir los equipos por otros que utilizaran tecnología más limpia. Esto favoreció el cumplimiento de los límites máximos permitidos para emisiones gaseosas contaminantes y los costos de mantenimiento se redujeron. Discusión La implementación de diversas estrategias en materia de protección ambiental y civil y la capacitación reducen los riesgos del personal y protegen los bienes inmuebles y el entorno de la ciudad que habitamos.