Astrocitos y zinc: alteraciones inducidas en modelos in vitro de los síndromes alcohólico fetal y de Down

El zinc es un elemento traza esencial; crítico para un gran número de proteínas estructurales, procesos enzimáticos y factores de transcripción. Esta variada ubicación en las biomoléculas hace que participe en multitud de funciones celulares y tisulares. En el caso particular del cerebro, los iones zinc están implicados, además, en la transmisión sináptica. Por todo ello, la homeostasis del zinc es crucial para la función y supervivencia de las células, y estas han desarrollado una amplia variedad de sistemas para el control de la concentración de zinc en las células. La deficiencia de zinc puede acabar desencadenando muchos problemas fisiológicos y de salud, que afectan a la mayoría de los órganos del cuerpo, incluyendo el cerebro. Entre las circunstancias que están involucradas en la deficiencia de zinc, el consumo de etanol es probablemente uno de los más frecuentes. Además, existen factores genéticos como el de los individuos con síndrome de Down, donde también se han observado alteraciones en la concentración de zinc libre y en algunas proteínas relacionadas con la homeostasis del zinc. El suplemento de zinc en la dieta se ha propuesto como un posible método para paliar el déficit de zinc aunque con poco éxito. Dentro del sistema nervioso central, los astrocitos forman parte de la barrera hematoencefálica y están implicados en la homeostasis del medio neuronal. En nuestra hipótesis contemplamos la posibilidad de que los menores niveles de zinc, observados en el sistema nervioso central en algunos síndromes, sean debidos a que los astrocitos tienen afectada su capacidad de manipulación del zinc. En esta tesis se analizan las alteraciones inducidas en modelos in vitro de los síndromes alcohólico fetal y de Down sobre el proceso de captación del zinc extracelular, utilizando cultivos primarios de astrocitos de ratas Wistar a las que se le añadió etanol 30 mM al medio de cultivo y ratones Ts65Dn respectivamente, realizando los ensayos a los 7 días Se han ensayado y puesto a punto todas las técnicas de marcaje de zinc iónico, con fluorescencia, con métodos colorimétricos y con autometalografía, con el objetivo de conseguir el mejor marcaje del zinc tanto con las células vivas como fijadas. Con el uso de los marcadores TSQ y ditizona se consiguió hacer un seguimiento desde la microscopía óptica hasta la electrónica de los zincosomas. El contenido en zinc de los zincosomas se verificó tras detectar los precipitados de zinc con el sulfhídrico-osmio y con el revelado autometalográfico de Neo-Timm. A partir de nuestros resultados, concluimos que el mejor marcador de zinc para estudios con astrocitos es el TSQ, que nos ha permitido ver los niveles de zinc celular y la formación de zincosomas tras la incubación con zinc extracelular. Estos zincosomas son estructuras de origen endocítico y su formación se ve notablemente afectada en el modelo del SAF, esta menor capacidad de captación de zinc exógeno podría ser la causante de las alteraciones observadas. En el caso del SD, se observan unos menores niveles de zinc intracelular pero la capacidad endocítica parece similar a los controles; sin embargo, presenta un aumento de la metaltioneína 3 que al reducirse sus niveles con siARN parece mejorar. Por tanto, aunque en ambos síndromes, el efecto final sea parecido (bajos niveles de zinc) los mecanismos implicados y las terapias aplicables deben ser distintas para cada caso

Resilience to social stress effects: depression and cocaine reward

Poster presentado al congreso socidrogalcol 2020PSI2017-8302

Resilience to social defeat stress in adolescent male mice

Adverse social experiences during adolescence are associated with the appearance of mental illness in adulthood. Social defeat (SD) is an ethologically valid murine model to study the consequences of social stress. In adolescent mice, SD induces depressive-like behaviors, increased anxiety and potentiates the reinforcing effects of cocaine and alcohol. However, not all mice exposed to SD will be susceptible to these effects. Adult mice resilient to the effects of SD show a consistent phenotype being resilient to depressive-like behaviors and to the increase in cocaine and alcohol consumption. The aim of the present study was to characterize the resilient phenotype to depressive-like behaviors and increase cocaine and ethanol rewarding effects of mice socially defeated during adolescence. To that end, adolescent mice were exposed to repeated SD, and 24 h after the last encounter, they underwent a social interaction test (SIT) in order to evaluate depressive-like behaviors. Cocaine-induced reward conditioning and ethanol intake was evaluated in two different sets of mice 3 weeks after the last SD using cocaine-induced conditioned place preference (CPP) and oral ethanol self-administration (SA). The neuroinflammation response was measured at the end of the experimental procedure by measuring striatal and cortical levels of IL-6 and CX3CL1. The results confirmed that a comparable percentage of adolescent mice develop resilience to depressive-like behaviors to that observed in adult mice. However, increased anxiety was more severe in resilient mice. Likewise, an increased preference for an ineffective dose of cocaine and an increased ethanol consumption was observed in resilient mice compared to controls. The increase in IL-6 and CX3CL1 was mainly observed in the striatum of susceptible mice compared to that of control mice. Our results confirm that, contrary to prior assumptions in adults, responses to SD stress are more complex and singular in adolescents, and caution should be taken for the correct interpretation and translation of those phenotypes

Uso de aplicaciones móviles en el estudio de psicobiología

Poster presentado a las VI Jornadas de Innovación Educativa de la Universidad de Valencia 2020UV-SFPIE_RMD18-95344

Divulgación científica a través de Instagram como estrategia de innovación educativa

La digitalización de las estrategias educativas y el avance las nuevas tecnologías y las redes sociales ha dado lugar a importantes cambios en el proceso de enseñanza-aprendizaje, precipitados por la situación sanitaria del COVID-19. Una de las principales dificultades observadas en los estudiantes universitarios es la búsqueda de información y la capacidad de divulgación de conceptos científicos. El principal objetivo del presente proyecto de innovación educativa fue incluir el uso de la red social Instagram como herramienta de divulgación científica en estudiantes del Grado de Psicología. El estudio fue llevado a cabo en dos cursos académico (2019-2021), con una participación total de 371 estudiantes matriculados en asignaturas cuatrimestrales cuya docencia corresponde al departamento de Psicobiología de la Universitat de València. Los estudiantes recibieron formación específica para llevar a cabo la tarea de divulgación, de modo que pudieran buscar y elaborar noticias basadas en los últimos avances científicos para ser publicadas en Instagram a través de la cuenta @Psicobionews, creada para el proyecto. Todas las noticias fueron revisadas por los profesores implicados con el fin de que cumplieran con los requisitos y los criterios de calidad antes de ser publicadas. Esta tarea tenía una duración cuatrimestral, y tanto al inicio como al final del cuatrimestre los estudiantes cumplimentaron un cuestionario relacionado con el uso y motivación de las nuevas tecnologías y las redes sociales, así como el nivel de satisfacción con la tarea realizada. Como resultado, destaca la creación de la cuenta @Psicobionews, que actualmente sigue activa y cuenta con 539 seguidores y un total de 236 publicaciones. En general, los estudiantes mostraron satisfacción por la tarea realizada, y se observó mayor interés por la divulgación científica como base para su formación y su futuro profesional. Este tipo de estudios son interesantes como base en el proceso de adaptación y digitalización de las estrategias docentes como complemento a las estrategias educativas más tradicionales

Inoculación de estrés en la adolescencia: atenuación de los efectos reforzantes y motivacionales del etanol inducido por estrés social en ratones macho

Numerosos estudios han demostrado que la exposición a estrés social está relacionada con un mayor riesgo a desarrollar un trastorno por abuso de sustancias. Las experiencias estresantes durante la adolescencia pueden afectar al desarrollo del cerebro, ejerciendo así una influencia profunda y duradera en el desarrollo mental y la salud psicológica. Existe una hipótesis relacionada con la exposición al estrés en etapas tempranas de la vida que presupone que los individuos que han experimentado un estrés de moderada o baja intensidad, pueden adquirir cierta resistencia a exposiciones más profundas en la adultez. En este estudio nos propusimos estudiar esta hipótesis como una forma de potenciar la resiliencia ante las adversidades. Evaluamos el efecto de una única exposición a derrota social (DS) durante la adolescencia sobre el incremento en los efectos reforzantes y motivacionales del consumo voluntario de etanol inducido por la exposición a un estrés social repetido e intermitente durante la adultez. Los animales fueron inicialmente divididos en grupo Control (no estresado) y grupo derrotado. Durante la adolescencia todos los animales fueron sometidos a una única exposición de DS (día postnatal 28). Tres semanas después, los animales del grupo derrota fueron sometidos a 4 sesiones de confrontación con un residente agresivo en intervalos de 72h, mientras el grupo control fue expuesto a sesiones de deambulación sin residente. 24 h después de la última DS, los ratones derrotados se clasificaron entre resilientes y susceptibles dependiendo de su respuesta a una prueba de retraimiento social (modelo de síntomas depresivos). Para evaluar el consumo voluntario y la motivación por el etanol, tres semanas después de la última DS, utilizamos los paradigmas de drinking in the dark y de la autoadministración oral de etanol (20%). A pesar de que tras la DS en la adultez obtuvimos dos grupos diferenciados entre ratones derrotados resilientes (DS-R, no muestra retraimiento social) y susceptibles (DS-S, muestran retraimiento social), estos animales no mostraron un aumento en el consumo de etanol más elevado que el grupo control, contrariamente a lo observado en la literatura. En conjunto. Por lo tanto, nuestros datos apoyan la hipótesis de que el entrenamiento de inoculación de estrés, a través de la exposición a un estrés de baja intensidad durante la adolescencia, puede mejorar la resistencia a otros estresores de mayor intensidad en la adultez

Papel de la CX3CL1 en el incremento de los efectos reforzantes de la cocaína inducido por el estrés social

La exposición al estrés social induce un incremento en los efectos reforzantes de la cocaína y del alcohol, observándose que los sujetos estresados consumen mayores cantidades de estas drogas. Se ha observado que los animales estresados consumen mayores cantidades de cocaína y de etanol (Montagud-Romero et al., 2018). Aunque hay numerosos mecanismos a través de los cuales el estrés social puede producir estos efectos, nuestro grupo ha demostrado sistemáticamente que la respuesta neuroinflamatoria media estos efectos. Hemos demostrado que la derrota social (DS), el modelo más representativo para estudiar las consecuencias del estrés social en animales, induce una activación de la microglía, un incremento en la permeabilidad de la barrera hematoencefálica y un incremento en los niveles de citoquinas proinflamatorias como la interleucina 6 (Ferrer-Pérez et al., 2018). La administración de un antinflamatorio antes de cada DS bloquea el incremento en los efectos reforzantes de la cocaína y del alcohol. Entre los mediadores de la respuesta inflamatoria se encuentran las quimiocinas, proteínas de pequeño tamaño de la familia de las citoquinas, que actúan sobre todo como quimiotácticos para los leucocitos durante procesos inflamatorios. La fractalkina o CX3CL1 es una quimiocina que se ha observado se incrementa tras el consumo de cocaína. Sin embargo, su papel inflamatorio o neuroprotector no está aclarado. El presente estudio se centra en evaluar el cambio en los niveles de cerebrales de CX3CL1 de los animales expuesto a DS repetida. Para ello se utilizaron 41 ratones macho adultos de la cepa C57BL/6, que se dividieron en dos grupos experimentales, exploración (no estresados) y DS. Se realizaron 4 DS y tres semanas después de la última se inició el protocolo de CPL inducido por 1mg/kg de cocaína. Se midieron los niveles de CX3CL1 mediante ELISA en estriado e hipocampo tras la cuarta DS y al finalizar el CPL inducido por cocaína. Lo animales derrotados socialmente desarrollaron preferencia tras ser condicionados con esta dosis no efectiva de cocaína, no observándose CPL en animales no estresados. Los resultados muestran que los animales que han experimentado la derrota social presentan una disminución en los niveles estriatales de CX3CL1, tanto tras la cuarta derrota como tras el CPL. No se observaron cambios en el hipocampo. Por lo tanto, nuestros resultados apuntan a que la CX3CL1 es una quimocina que presenta un efecto antiinflamatorio tras la exposición al estrés social. Este trabajo incrementa el conocimiento de las bases neurobiológicas y especial de la neuroinflamación que subyacen a los efectos del estrés social

Neuroinflamación: pasarela entre el estrés y la adicción

Nuestros resultados respaldan el papel de la respuesta inflamatoria en los efectos que produce el estrés social sobre la respuesta a drogas

Actualización de las estrategias docentes en Psicobiología a través de las redes sociales

La demanda de nuevas estrategias de aprendizaje, junto con el avance de las nuevas tecnologías en un mundo cada vez más conectado y globalizado, hace necesario el desarrollo de nuevas competencias y habilidades en estudiantes y profesores que permitan modernizar el proceso de enseñanza-aprendizaje. Actualmente, en las aulas universitarias se detecta una carencia en el conocimiento y manejo de herramientas que permiten conseguir una información fiable y veraz sobre temas científicos. Las redes sociales se han convertido en una de las principales fuentes de información de las nuevas generaciones, que las usan a diario con distintas finalidades, principalmente de manera lúdica. Sin embargo, éstas pueden aportar un gran valor en las aulas como recursos educativos, contribuyendo a la labor docente para favorecer la motivación, interacción y participación de los alumnos en los contenidos de la asignatura. Su uso puede facilitar el proceso de enseñanza–aprendizaje en aquellos contenidos complejos de asignaturas consideradas “difíciles” al ser una plataforma atractiva y versátil, que puede enriquecerse con aportaciones de los propios alumnos. Por tanto, las redes sociales pueden ser un gran recurso en las aulas universitarias siempre que la información que aporten sea óptima y de calidad. Es en ese sentido, que se requiere un esfuerzo extra en las aulas, debido a que, previamente a la elaboración de los trabajos obligatorios de final de Grado y Máster, los alumnos deben obtener competencias transversales como la búsqueda, selección, interpretación y divulgación de información científica fiable. Por ello y para ello, el presente trabajo, basado en el desarrollo de un proyecto de innovación educativa llevado a cabo en la Universitat de València, pretende fomentar la inclusión y el uso de redes sociales como un recurso educativo en las asignaturas de Psicobiología. Para llevar a cabo este proyecto, se requiere de la implicación del alumnado como sujeto activo del aprendizaje, de manera que sea capaz de convertir la información relacionada con avances de investigación en noticia científica y compartirla mediante una red social de amplio uso como es Instagram. La metodología seguida en el proyecto propone al alumnado una tarea en la que, tras la realización de actividades en clase sobre bases de datos y fuentes fiables para la búsqueda de artículos científicos e información válida, se busque información y avances científicos actuales (tanto nacionales como internacionales) relacionados con el ámbito de la Neurociencia y la Psicobiología. Estas noticias, acompañadas de una imagen que cumpla con la normativa sobre derechos de autor, se entregan a los profesores implicados, que se encargan de seleccionarlas y corregirlas, dando el correspondiente “feedback” a los alumnos bien de ajuste del contenido o de la modificación de la forma. Las noticias que cumplen con los estándares establecidos y con mayor calidad son publicadas en Instagram en una cuenta creada para tal fin (@Psicobionews), a la que tienen acceso los alumnos y también el público en general. Estas publicaciones, así como los comentarios que contienen y los “likes” obtenidos, sirven como refuerzo, motivación y estímulo para los alumnos en su proceso de aprendizaje, y potencian competencias relacionadas con la búsqueda, selección divulgación de información. La cuenta creada en Instagram ha realizado, hasta la fecha, 138 publicaciones y cuenta con unos 300 seguidores. La actividad ha sido ampliamente aceptada por el alumnado, ha habido implicación por parte de todos los grupos implicados y del profesorado y aunque ha requerido un esfuerzo extra por ambas partes, éste ha merecido sobradamente la pena al observarse resultados académicos superiores a otros años en las asignaturas implicadas en esta iniciativa.UV SFPIE_PID 19-110012

Innovación educativa en Psicobiología: uso de aplicaciones de neuroanatomía e Instagram

El Espacio Europeo de Educación Superior, junto con la Ley Orgánica para la Mejora de la Calidad Educativa (LOMCE) establecen que se requiere de una educación flexible que potencie la generación de competencias que favorezcan el aprendizaje autónomo. Tradicionalmente, la docencia universitaria se ha basado en clases magistrales con el uso puntual de medios audiovisuales. Actualmente, esta metodología está cambiando, tanto por el avance de las nuevas tecnologías, como debido a la emergencia de la situación sanitaria provocada por el COVID-19, que ha precipitado la adaptación online de todo el contenido educativo provocando un cambio de paradigma, especialmente en el marco universitario. Esta adaptación no ha estado exenta de dificultades como la brecha digital, pero ha propiciado un marco donde las TIC pueden demostrar su indudable valor en una docencia que irremediablemente debe fluir hacia la digitalización. Teniendo en cuenta estas necesidades, nuestro equipo ha desarrollado varios proyectos de innovación educativa en las asignaturas de Psicobiología en la Universitat de València. El primero se ha basado en implementar el uso de aplicaciones móviles de neuroanatomía para reforzar o incluso sustituir el uso de modelos neuroanatómicos, con el objetivo es facilitar la comprensión y el aprendizaje de las estructuras cerebrales. Los siguientes dos proyectos se han basado en la utilización de la red social Instagram, con contenido generado por el alumnado, que ha dado lugar a la cuenta @Psicobionews, en la que se ha tratado de fomentar una difusión científica de calidad. Estos proyectos pretenden, entre otros objetivos, aumentar la motivación de los alumnos, así como su rendimiento académico