Doctorado Académico en Ciencias
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Ítem Límite tectónico hipotético, deformación y sismotectónica del sector central de Costa Rica entre el Golfo de Nicoya y Limón(2010) Fernández Arce, Mario E.; Santana Barboza, GuillermoSe realizó un estudio sismotectónico en un área rectangular de 50 km de ancho del centro de Costa Rica que se extiende desde el Golfo de Nicoya hasta Limón en sentido Este - Oeste y desde el flanco Norte del Volcán Barva hasta la localidad de La Lucha en sentido Norte - Sur. Para facilitar el análisis, la zona se dividió en tres sectores, a saber: Tárcoles - Atenas, Atenas - Volcán Turrialba y Volcán Turrialba - Limón. Esta investigación busca evidencia de la Falla Transcurrente de Costa Rica, de un sistema de fallas transcurrentes subparalelas, de un cinturón deformado y del borde Oeste de la hipotética Microplaca Panamá. Este estudio examina la deformación causada por la subducción de la Cordillera del Coco y el fallamiento y la sismicidad del centro de Costa Rica, en un esfuerzo por investigar la existencia de un límite tectónico transcurrente en el centro de Costa Rica, que se extendería desde el Pacífico hasta el Caribe. Lo primero que se hizo fue una investigación bibliográfica sobre la historia de la propuesta del hipotético límite tectónico transcurrente propuesto para el centro de Costa Rica y la deformación causada por la Cordillera del Coco, para conocer la estabilidad y validez de tal propuesta. El fallamiento fue tomado de trabajos previos y la sismicidad superficial feu investigada considerando tanto sismos históricos como recientes de las bases de la Red Sismológica Nacional (RSN: ICE - UCR). Temblores de magnitud superior a 2 grados fueron procesados con el programa SEISAN, que incluye el Hypocenter, y localizados con los más adecuados modelos de corteza de las zonas analizadas, incluyendo un modelo de velocidad tridimensional (3-D) para verificar la precisión de las ubicaciones obtenidas al usar un modelo de velocidad unidimensional (1-0). Se determinaron mecanismos focales para los temblores más grandes, registrados en al menos 9 estaciones sísmicas, con el programa FOCMEC del SEISAN. La propuesta...Ítem Epileptic-like activity in cultured neuronal circuits: effects on synapsin suppression = Actividad epileptiforme en circuitos neuronales en cultivo : efectos de la supresión de la sinapsina(2016) Brenes García, Oscar Gerardo; Montarolo, Pier Giorgio; Romero Vásquez, AdarliSynapsins (Syns) are an evolutionarily conserved family of synaptic vesicle-associated proteins crucial for the fine-tuning of synaptic function. Studies with marnmals have partially clarified the different roles of Syns. However, the presence of different genes and isoforms and the development of compensatory mechanisms hinder accurate data interpretation. A variety of reports have linked Syns with the development of epilepsy in humans and animal models. The main mechanism proposed in based on the Syn-mediated imbalance in networks toward hyperexcitability due to differential effects on excitatory and inhibitory synapses. However, possible Syn effects in single neurons and isolated monosynaptic circuits in absence of synaptic inputs must be tested. Here, we used Helix neurons as a reliable experimental model to investigate the effects of Syn knock-down in single cells and monosynaptic circuits. Neurons overexpressing an antisense construct against Helix Syn showed a time-dependent decrease of Syn immunostaining, confirming protein loss. At the morphological leve!, Syn-silenced neurons showed a reduction in neurite linear outgrowth and branching and in the size and the number of synaptic varicosities. Functionally, Syn-silenced neurons presented a reduced ability to form synaptic connections; however, functional chemical synapses showed similar basal excitatory postsynaptic potentials and similar short-term plasticity paradigms with respect to control neurons. In addition, Syn-silenced neurons presented faster neurotransrnitter release and decreased postsynaptic response toward the end of long tetanic presynaptic stimulations. Probably related with an increased readily releasable pool and a compromised reserve pool. We also found that Syn silencing increases cell excitability, characterized by a slightly depolarized resting membrane potential, decreased rheobase, reduced threshold for action...Ítem Conservación, estructura poblacional y ecología reproductiva de la fruta dorada (Virola surinamensis: Myristicaceae) un árbol dioico maderable en la Península de Osa, Costa Rica(2017) Riba Hernández, José Pablo; Lobo Segura, Jorge ArturoSe estudió la relación entre la estructura poblacional y varios aspectos de la ecología reproductiva de Virola surinamensis, un árbol dioico neotropical maderable en peligro de extinción. Los objetivos de este estudio fueron: a) describir la estructura poblacional de V. surinamensis y V. koschnyi, ambas cosechadas para madera bajo el mismo nombre común, b) evaluar el efecto de la densidad de árboles machos, producción de flores femeninas y parentesco entre individuos reproductivos en la producción de frutos, y c) examinar el efecto de la producción de frutos, grado de disturbio antrópico y densidad de hembras reproductivas en la remoción de semillas. El estudio se realizó en la zona norte de la Península de Osa, Costa Rica. Se estableció una parcela de 62 ha localizada en el Refugio de Vida Silvestre Punta Río Claro, adicionalmente, se localizaron árboles femeninos bajo influencia antrópica alrededor de este Refugio. Dentro de la parcela de 62 ha, se estableció una parcela nuclear de 42 ha donde se geo- referenciaron, midieron y sexaron todos los individuos reproductivos (dbh>30cm) de ambas especies. V. surinamensis presentó densidades poblacionales más altas que V. koschnyi ( 154 vs. 66, respectivamente). Las razones sexuales se mantuvieron 1: 1, no hubo diferencias en los tamaños (dbh), ni segregación espacial de los sexos. Solo V. surinamensis mostró estructura genética débil (r-0.04 a distancias entre 0-75 metros). La producción de frutos, estimada con trampas colocadas bajo la copa, no se relacionó con la densidad de machos, pero sí con la producción de flores femeninas y tamaño de la copa del árbol. Los patrones efectivos de movimiento de polen evaluados con cinco microsatélites, mostraron que el polen no proviene exclusivamente de los arboles machos más cercanos y que la diversidad de donadores de polen fue alta, excediendo el número de machos...Ítem Alteraciones generadas por diferentes tipos de metaloproteinasas hemorrágicas de venenos de serpientes sobre proteínas de la membrana basal y otros componentes de la microvasculatura(2018) Herrera Arias, Cristina; Gutiérrez Gutiérrez, José MaríaLas metaloproteinasas de venenos de serpientes (MPVSs) son las toxinas responsables de la hemorragia local y sistémica en el envenenamiento por especies de la familia Viperidae. Se ha demostrado que estas toxinas actúan principalmente sobre la microvasculatura al degradar componentes de la membrana basal (MB) y otras proteínas de la matriz extracelular (MEC), lo que provoca un debilitamiento del capilar, seguido de ruptura y extravasación de componentes sanguíneos. Sin embargo, aún no se ha logrado identificar los componentes sobre los que actúan estas toxinas y si existen diferencias entre los tipos de MPVSs que permitan explicar las variaciones en la actividad hemorrágica entre ellas. Además, existe la necesidad de contar con modelos in vivo que permitan estudiar los efectos de las MPVSs sobre los diferentes componentes de la microvasculatura. Por lo tanto, en el presente trabajo se estudió el patrón de distribución y la capacidad de unión a componentes de la MB vascular de las MPVSs hemorrágicas: BaPl (PI), BlatHl (PII) y CsHl (Plll), y una MPVS no hemorrágica: la Basparina (PIII), por medio de pruebas de inmunofluorescencia y microscopía confocal en músculo cremáster murino. Además, en este mismo modelo se comparó las alteraciones inducidas por cantidades equi-hemorrágicas de las MPVSs BaP 1 y Csl-11 sobre los diferentes componentes de la microvasculatura (i.e. células endoteliales, MB y células de músculo liso/pericitos ), en los diferentes tipos de vasos (i.e. arteriolas, capilares y vénulas post-capilares-VPC) y en condiciones con y sin flujo sanguíneo. También se identificó las principales proteínas de la MB y MEC que son degradadas in vivo por cantidades equi-hemorrágicas de las MPVSs BaPl , BlatH l y CsH 1 y por el veneno completo de B. asper, por medio de pruebas inmunoquímicas y estudios de proteómica en modelos murinos que utilizan homogenizado...Ítem Neutrophils as "Trojan Horse" vehicles for Brucella abortus dispersion = Los neutrófilos polimorfonucleares como vehículos o "Caballo de Troya" para la dispersión de Brucella abortus(2013) Barquero Calvo, Elías; Moreno Robles, EdgardoEn esta tesis describimos la interacción entre el patógeno Brucella ab01111s y el sistema inmune innato. El primer artículo detalla cómo el sistema de dos componentes BvrR/BvrS de las brucelas controla la expresión de las proteínas de membrana externa (OMPs), Omp3a y Omp3b. La mutación de bvrS ó bvrR genera cepas avirulentas deficiente en varias OMPs, incluyendo Omp3a y Omp3b, por lo que los mutantes BvrR/BvrS son sensibles a los neutrófilos (PMNs). Sin embargo, la sola ausencia de Omp3a u Omp3b no induce la atenuación de las bacterias en ratones o en células, incluyendo PMNs. Por tanto, además de las OMPs, el BvrR/BvrS influye en otras propiedades de la membrana (por ejemplo, LPS) que afectan la virulencia de las brucelas. En los siguientes artículos describimos la interacción entre las brucelas con el sistema inmune innato al inicio de la infección, incluyendo la participación de los PMNs. Determinamos que las brucelas apenas inducen respuestas proinflamatorias, por lo que es probable que estas bacterias hayan evolucionado como patógenos furtivos; es decir, poco reconocidas por la inmunidad innata. Esto permite a las brucelas alcanzar su nicho de replicación antes que la inmunidad adaptativa se estimule. Seguidamente, exploramos la interacción temprana de Ochrobactrum anthropi -un patógeno oportunista estrechamente relacionado con Bruce/la- con la inmunidad innata. La respuesta proinflamatoria inducida por O anthropi fue inferior a aquella promovida por las salmonelas; sin embargo, fue significativamente mayor que la inducida por las brucelas. Estas diferencias se relacionaron con variaciones entre el lipopolisacárido (LPS) de Ochrobactrum y el de Brucella. Las diferencias entre estas dos bacterias demuestran adaptaciones evolutivas en la envoltura de las brucelas, las que favorecen que la bacteria sea poco reconocida por la inmunidad innata. Posteriormente, estudiamos...Ítem Componentes del veneno de Bothrops asper que afectan la hemostasis y su papel en el desarrollo del síndrome hemorrágico(2006) Rucavado Romero, Alexandra; Gutiérrez Gutiérrez, José María, 1954-La trombocitopenia y la disfunción plaquetaria son efectos fisiopatológicos que frecuentemente afectan a los pacientes mordidos por serpientes del género Bothrops sp. Bothrops asper es la especie responsable de la mayoría de los accidentes por mordedura de serpiente en Centro América y el sur de México. En esta tesis se describe el aislamiento, a partir del veneno de B. asper, de una proteína (denominada aspercetina) con actividad agregante de plaquetas in vitro y capaz de inducir trombocitopenia al inyectarla en ratones. Se demuestra que la aspercetina es un heterodímero unido por enlaces disulfuro con un pI de 4,5 y una masa molecular de 29 759 Da. La secuencia N-terminal muestra homología con proteínas aisladas de venenos de serpiente que pertenecen a la familia de las lectinas tipo-C. La aspercetina induce agregación plaquetaria solo en presencia de plasma o de factor de von Willebrand purificado. Además la aspercetina carece de efecto anticoagulante y no aglutina eritrocitos. Por otra parte la aspercetina no es letal, no induce mionecrosis, hemorragia ni edema. Cuando se inyecta por vía intravenosa o intramuscular en ratones la aspercetina induce una rápida disminución en el número de plaquetas circulantes y prolonga el tiempo de sangrado, lo cual sugiere que esta proteína puede jugar un papel en la trombocitopenia observada con cierta frecuencia en los envenenamientos por B. asper. La aspercetina potencia el sangrado local inducido por la BaP1 una metaloproteinasa hemorrágica del veneno de B. asper. Esto sugiere que la aspercetina puede contribuir en el desarrollo de la hemorragia local característica de los envenenamientos por B. asper. Esta tesis describe además el desarrollo de un modelo experimental en ratones para estudiar los efectos del veneno de B. asper en el número de plaquetas circulantes y su funcionalidad. La administración intravenosa de este veneno...Ítem Fosfolipasas A2 miotóxicas de venenos de serpientes de la familia viperidae: caracterización estructural y funcional(2005) Angulo Ugalde, Yamileth; Lomonte Vigliotti, BrunoLas miotoxinas tipo fosfolipasa A2 (PLA2) del grupo II se encuentran comunmente en venenos de las serpientes de la familia Viperidae. Con la finalidad de comprender las relaciones entre la estructura y la función de estas proteínas, se han caracterizado bioquímica y famacológicamente diversas variantes naturales. En la presente tesis se describe una nueva miotoxina de este grupo, aislada del veneno de Atropoides nummifer de Costa Rica. La rniotoxina 11 de A. nummifer es un homodimero con subunidades básicas de 121 residuos, y una masa molecular de 13,789.90 Da por subunidad. Se determino su secuencia completa de aminoácidos, la cual presenta una alta similitud con PLAzs Lys49 de los géneros Cerrophidion, Trimeresurus, Bothrops y Agkistrodon, las cuales según el análisis filogenético divergieron tempranamente de las PLAzs Asp49. Se modeló la estnictura terciaria de la rniotoxina 11 de A. nummifer con base en las coordenadas de la miotoxina 11 de Cerrophidio~i gorlmani, observándose solamente pequeñas variaciones entre ambas estructuras. La nueva miotoxina se cristalizó y se obtuvieron datos de difracción de rayos X a una resolución de 2.32 A. Actualmente se está determinando su estructura tridimensional. La miotoxina Ii de A. nummifer induce mionecrosis rápidamente después de la inyección intramuscular en ratón, como se evidencia por un aumento temprano en la actividad de creatina kinasa en plasma. Además, esta toxina induce edema, y posee acción citotóxica sobre células de músculo esquelético en cultivo. Una serie de evidencias identifican el sitio tóxico de las PLA2s Lys49 en la región C- terminal, donde los arninoácidos que comprenden la secuencia 115-129 parecen jugar un papel central. En este trabajo se evaluó la citotoxicidad y la miotoxicidad de una serie de péptidos sintéticos correspondientes a la secuencia 115-129 de diferentes miotoxinas Lys49. Los péptidos variaron en sus actividades...