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- ItemContribution of the Inflammasome on Carotid Body Potentiation in Heart Failure with Preserved Ejection Fraction: Role in Disease Progression(2025) Pereyra Florián, Katherin Vanessa; Río Troncoso, Rodrigo Andre del; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias BiológicasHeart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) is a highly prevalent pathological condition in the elderly population characterized by impaired cardiac function. Several compensatory mechanisms get activated to support the failing heart; however, some of them became maladaptive and hastens disease progression. Recently, we found that the carotid body (CB)-mediated chemoreflex was enhanced in experimental HFpEF and that increases in chemoreflex drive was closely associated with a high incidence of breathing disorders (i.e. apneas, hypopneas) ultimately adding more stress to the failing heart. However, the precise mechanisms underpinning carotid body potentiation in the setting of HFpEF has never been studied. Interestingly, HFpEF has been characterized as an inflammatory disease since HFpEF patients shown increased circulating levels of pro-inflammatory cytokines that positively and significantly correlates with a worsening in functional class, increased rate of hospitalizations and poor survival. Although the role of inflammation in cardiac function regulation has been widely studied the potential role of carotid body inflammation on hemodynamic and respiratory distress in the setting of HFpEF has never been addressed. Previous investigations described that glomus cell, the functional unit of CB, express all the molecular machinery necessary to transduce inflammatory signals. Indeed, constitutive expression of functional interleukin receptors type 1 (IL-R1) and TNF-α receptor (TNFR) within the CB tissue has been described. Indeed, pro-inflammatory cytokines increases intracellular calcium in glomus cells and stimulate catecholamine release upon afferent terminals from petrosal ganglion neurons leading to an increase in the firing rate of afferent fibers. Importantly, it is well known that chronic inflammatory states result in inflammasome activation. The inflammasome is a cytosolic multiprotein oligomer that mediates the cleavage of inactive pro-inflammatory cytokines (among other functions) that perpetuates the inflammatory niche in several tissues. The role of the inflammasome in CB function and its contribution, if any, to the potentiation of CB activity in HFpEF are completely unknown. Accordingly, we hypothesized that activation of the inflammasome in CBs of HFpEF mice contributes to the potentiation of the peripheral chemoreflex through the regulation of cytokine release within the CB tissue being the outcome the maintenance of cardiorespiratory disorders in HFpEF. We expect that this PhD thesis provides first evidence of the role of the inflammasome pathway in CB function in health and disease conditions, particularly in the setting of HFpEF.
- ItemVariación de la distribución geográfica de especies del género neotropical diglossa (thraupidae): efecto de factores evolutivos y ecológicos(2025) Quilarque Quijada, Evelin del Carmen; Pliscoff, Patricio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias BiológicasLa distribución actual de las especies puede está determinada por una interacción compleja defactores históricos, evolutivos, ecológicos y climáticos. Comprender como estos factores se combinan para modelar la distribución de especies en grupos con rasgos especializados sigue siendo un desafío central en ecología y biogeografía. Esta tesis aborda esta problemática en el género Diglossa (Thraupidae), un linaje de aves neotropicales altoandinas caracterizadas por su especialización en el consumo de néctar y adaptaciones morfológicas en el pico. Mediante un enfoque integrador, se exploran los factores evolutivos, ecológicos y biogeográficos que han influido en la diversificación y distribución actual de estas aves, así como las implicancias para su persistencia frente a escenarios de cambio climático.En el capítulo 1, se analiza la evolución del nicho climático en el género Diglossa, combinandoinformación filogenética, climática y de distribución. Para ello, se obtuvieron datos filogenéticos, de ocurrencia y climáticos de base de datos especializadas. Los resultados indican que Diglossa se originó en los Andes del Norte hace aproximadamente 15 millones de años, coincidiendo con pulsos de levantamiento andino. Se identificaron eventos de dispersión hacia Centroamérica y el Escudo, posiblemente a través de eventos fundadores. Aunque se detectó un conservadurismo de nicho marcado por variables de térmicas, también se evidenciaron divergencias en precipitación estacional, lo que sugiere una coexistencia de nichos conservados y divergentes. Estos hallazgos reflejan cómo la historia evolutiva y los procesos geológicos han delimitado, pero no completamente restringido, el espectro ecológico del género.El capítulo 2 presenta una revisión sistemática de la dieta de Diglossa en su rango de distribución. Se documentaron 175 especies de plantas pertenecientes a 49 familias utilizadas como recurso alimenticio, siendo predominantes las flores tubulares asociadas al síndrome de ornitofilia. Entre las que Las familias más consumidas destacan Ericaceae, Melastomataceae y Bromeliaceae. Aunque predomina el consumo de néctar, también se registraron consumos complementarios de frutos e insectos. Algunas especies como D. cyanea y D. humeralis, exhibieron dietas diversas y generalistas, mientras que otras, como D. indigotica, mostraron dietas altamente restringidas. Esta síntesis revela patrones de especialización trófica asociados a la historia natural de casa especie y destaca importantes vacíos de información en especies de distribución reducida o remota, como D. major, o D. gloriosissima. La dieta, por lo tanto, se posiciona como un eje central en la interpretación de los patrones ecológicos y evolutivos del grupo.En el capítulo 3, se examina la relación entre la amplitud de nicho trófico, morfología del pico y el área de distribución. Se observó que las especies con dietas más amplias tienden a ocupar ragos geográficos mayores, y que el ancho del pico muestra una relación marginalmente significativa con la amplitud dietaria. Sin embargo, no se encontró una asociación estadísticamente significativa entre el área de distribución y la amplitud del nicho en este grupo, lo que sugiere que factores ecológicos actuales, como la disponibilidad de plantas nectaríferas, podrían modular más fuertemente la distribución que los atributos evolutivos o morfológicos per se.En conjunto, este trabajo muestra que la diversificación y distribución de Diglossa responde auna interacción dinámica entre la herencia filogenética, adaptaciones ecológicas y disponibilidad de recursos. Se destaca cómo el conservadurismo de nicho, combinado con episodios de innovación ecológica, ha favorecido la coexistencia de especies en gradientes montañosos del neotrópico. Este estudio no solo aporta conocimiento novedoso sobre la ecología evolutiva de un grupo de aves especializadas, sino que también proporciona información clave para su conservación, especialmente en el contexto de pérdida de hábitat y cambio climático en ecosistemas de montaña altamente sensibles.
- ItemFunctional traits, hydric status, and drought resistance in southern South America temperate forest trees(2025) Castro Marambio, Benjamín Patricio; Armesto, Juan J.; Pérez Trautmann, María Fernanda; Oliveira, Rafael S.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias BiológicasLos bosques son ecosistemas terrestres primarios. Albergan la mayor parte de la diversidad biológica terrestre y participan estrechamente en los ciclos biogeoquímicos. Los dos ciclos más notables son los ciclos del carbono y del agua. Los bosques también interactúan con la atmósfera y desarrollan retroalimentación entre ellos. Son importantes para la vida humana y el mayor interés es el oxígeno que se obtiene intercambiándolo por dióxido de carbono. A medida que aumenta el conocimiento humano, hemos comenzado a comprender la dinámica del clima. Por ejemplo, los ciclos largos y cortos son variaciones de escala local a regional. Entendemos que el clima cambia con el tiempo. Sin embargo, los grandes beneficios de la entrega forestal y las actividades humanas han amenazado estos ecosistemas a través de la deforestación, la fragmentación y la quema de hidrocarburos. Las consecuencias del cambio global incluyen variaciones rápidas en el clima local. Durante las últimas décadas se han realizado diversos estudios sobre la disminución de las precipitaciones, el aumento de la temperatura y las sequías que afectan a los ecosistemas y los bosques. Por lo tanto, comprender la capacidad de los bosques, en particular la competencia de los árboles para aclimatarse, adaptarse y persistir en nuevas condiciones ambientales, es una preocupación importante para su propia conservación, pero también para toda la diversidad biológica que depende de ellos, la humana entre ellas. a ellos. El sur de Sudamérica posee un bosque único, aislado, diverso y altamente endémico, que es parte esencial de los procesos discutidos anteriormente para la región. Los modelos climáticos globales y locales coinciden en la disminución de las precipitaciones y el aumento de la temperatura durante el siguiente período en el sur de Sudamérica. Datos empíricos recientes han demostrado estos efectos en los ecosistemas del sur de América del Sur. Así, poco se sabe sobre la ecología fisiológica de estos bosques, su capacidad para aclimatarse en plazos más cortos, resistir en el medio y adaptarse en plazos más largos a los nuevos climas que se han pronosticado para esta zona del sur de América. Para comprender mejor las respuestas de los árboles forestales a la menor disponibilidad de agua en el sur de América del Sur, el presente trabajo utiliza en primer lugar el marco del “espectro económico rápido-lento” para revisar críticamente la literatura disponible sobre los bosques del sur de América del Sur y sus especies de árboles. Al examinar los rasgos anatómicos y fisiológicos, enmarcamos los bosques y las especies de árboles del sur de América del Sur como comportamientos rápido-lento y resistentes-evitantes, dilucidando su capacidad para utilizar el agua y hacer frente a su déficit. Analizamos rasgos económicos, como la fotosíntesis y el incremento del xilema, y rasgos hidráulicos, como el potencial hídrico al 50% de la pérdida de conductancia hidráulica. Incluimos un análisis de las sequías del último siglo en esta región. También estudiamos el potencial de aclimatación a los déficits hídricos en especies del sotobosque de bosques laurófilos templados fríos. Para ello, aprovechamos un experimento de exclusión de caída ubicado en el archipiélago de Chiloé (42 LS, 73 LW). Las especies de árboles han estado sujetas a exclusión de precipitaciones medias durante más de cinco años, cuando se eliminó > 20% de la precipitación incidente. Seleccionamos ocho especies tolerantes a la sombra que actualmente forman parte del sotobosque. Estas especies longevas son los árboles dominantes en las sucesiones tardías de este bosque. Evaluamos rasgos foliares anatómicos y fisiológicos en más de 90 individuos para evaluar si las especies fueron capaces de modificar y/o aclimatar las hojas a una disponibilidad reducida de agua. Nuestra hipótesis es que las especies y/o rasgos se aclimatarían para conservar agua en comparación con los individuos de referencia, como lo han demostrado otros experimentos de exclusión en otros ecosistemas forestales. Exploramos diferencias en los rasgos del estado hídrico (potencial osmótico, punto de pérdida de turgencia, contenido relativo de agua y potencial hídrico operativo), rasgos económicos (nitrógeno, carbono y área de masa foliar) y rasgos anatómicos/de intercambio de gases (δ13C y densidad estomática). Utilizando el marco del “espectro económico rápido-lento” para analizar los bosques y especies arbóreas del sur de América del Sur, encontramos tres resultados importantes: a) la mayoría de las especies de árboles parecen tener una alta variabilidad a nivel poblacional para soportar posibles déficits hídricos, b) Los tipos de bosques de América del Sur parecen tener especies que ocupan los diferentes nichos hidrológicos, encontrándose especies rápidas y lentas en todos los ecosistemas, y c) parece ser que los bosques del sur de América del Sur pueden no ser tan sensibles a la escasez de agua como se ha pensado. Entendimos que las sequías empezaron primero en el suroeste de Argentina hace más de un siglo, luego afectó al centro de Chile y más recientemente al sur de Chile. Esta progresión confirma un aumento en la frecuencia y la extensión de tales eventos en el sur de Sudamérica en las últimas décadas. Esta revisión ayudó a comprender el nicho hidrológico de las especies y, en consecuencia, sus reacciones ante los déficits hídricos. Aunque existe un conocimiento limitado sobre la ecofisiología de los árboles del sur de Sudamérica, terminamos con pistas importantes sobre estos bosques. En nuestra evaluación foliar de las especies en el experimento de exclusión de precipitación, no encontramos evidencia que respalde nuestra hipótesis de que los árboles se aclimatan a los déficits hídricos para mantener su estado hídrico como individuos de referencia. La mayoría de los valores de los rasgos fueron similares entre los tratamientos, pero otros parecían estar en contra de la aclimatación a los déficits hídricos. Por el contrario, los rasgos y las especies parecen convertirse en gastadores en lugar de conservadores, como se planteó en primer lugar la hipótesis. De hecho, encontramos diferencias estadísticas significativas entre tratamientos, especies y rasgos, lo que respalda la última afirmación. A pesar de la existencia de varios experimentos de exclusión de lluvia en diversos bosques de todo el mundo, ninguno ha mostrado resultados similares a los del presente estudio. Argumentamos que las condiciones ambientales del bosque laurófilo templado frío de Chiloé son muy distintivas, con altas precipitaciones y bajas temperaturas promedio. Por lo tanto, las precipitaciones excluidas fueron demasiado bajas para comprometer el uso del agua en esta especie. Además, los suelos de Chiloé se caracterizaban por su encharcamiento durante todo el año. En consecuencia, la extracción de agua en este ecosistema puede ser beneficiosa para los árboles, aliviando las limitaciones de oxígeno del suelo que estos individuos pueden experimentar. Concluimos que, en este caso, contrariamente a hallazgos anteriores, las reducciones en el aporte de agua no son necesariamente lineales con la aclimatación de las especies de árboles.
- ItemPapel de HMGB1 en la formación de la sinapsis inmune y activación de los linfocitos B(2024) Corrales Vázquez, Oreste; Yuseff Sepúlveda, María Isabel; Montecinos Acuña, Viviana; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias BiológicasLas células B son elementos clave del sistema inmunológico adaptativo, al ser las únicas capaces de producir anticuerpos. Esta función depende de su capacidad para captar antígenos, procesarlos y presentarlos en forma de péptidos a células T específicas. La extracción de antígenos inmovilizados por las células B requiere la formación de una sinapsis inmunológica. El establecimiento de la sinapsis inmunológica inicia con el reconocimiento del antígeno por la célula B en la superficie de otra célula presentadora de antígenos, e involucra un remodelamiento preciso del citoesqueleto de actina y la polarización de lisosomas hacia la membrana sináptica, lo que permite la extracción y presentación eficiente de antígenos. Sin embargo, diversos factores microambientales pueden modular esta activación, incluyendo moléculas como la proteína HMGB1, cuya función en las células B no se comprende completamente.HMGB1 es una proteína alarmina que actúa como modulador inmunológico en contextos inflamatorios y tumorales. En este trabajo, evaluamos cómo HMGB1 afecta la estructura y función de la SI en las células B, con un enfoque en su impacto sobre la organización del citoesqueleto, la extracción y presentación de antígenos, y la migración celular. Mediante ensayos de microscopía y cuantificación de parámetros celulares, encontramos que HMGB1 disminuye la formación de la sinapsis inmunológica al reducir el área de estiramiento celular y la concentración de actina en esta estructura. Además, observamos que HMGB1 induce la deslocalización de proteínas clave en la dinámica de actina como FAK y HS-1, y de proteínas esenciales para el tráfico de lisosomas hacia la sinapsis como Exo70 y GEF-H1, lo que compromete la estabilidad de las adhesiones focales y la exocitosis lisosomal necesarias para la activación de las células B.Nuestros resultados también indican que HMGB1 promueve un fenotipo migratorio en las células B, caracterizado por la formación de protrusiones de membrana y la activación de vías de señalización como ERK1/2. Esta migración parece interferir con el arresto celular requerido para una sinapsis inmunológica funcional, ya que HMGB1 afecta la extracción y presentación de antígenos. Asimismo, encontramos que HMGB1, a través de su liberación al medio extracelular, podría actuar como una señal autocrina y paracrina que modula negativamente la activación de los linfocitos B.En conclusión, HMGB1 actúa como un regulador negativo de la sinapsis inmunológica de las células B, desviando recursos estructurales y funcionales hacia la migración celular. Este trabajo aporta nuevas perspectivas sobre el impacto de HMGB1 en la inmunidad adaptativa y sugiere su potencial como objetivo terapéutico en contextos de inflamación crónica y cáncer.
- ItemReelina regula la localización y dinámica lisosomal a través de las GTPasas Rab7 y Arl8b en la línea celular dopaminérgica MN9D(2025) Pacheco Zapata, Aníbal Alejandro; Marzolo Canales, María Paz; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias BiológicasLos lisosomas son organelos encargados de degradar moléculas y otros organelos celulares. Interesantemente la función lisosomal depende de su localización. La concentración perinuclear de lisosomas favorece funciones degradativas y metabólicas, mientras que su localización periférica facilita la migración y la autofagia. La movilización lisosomal depende del citoesqueleto de microtúbulos y los motores asociados, kinesinas y dineínas, que permiten el tráfico vía microtúbulos. Por otro lado, las GTPasas lisosomales Rab7 y Arl8b, median la interacción con los motores moleculares, regulando el tráfico lisosomal. Los lisosomas son particularmente importantes en neuronas, donde cumplen funciones de neuroprotección y regulación de la homeostasis.Reelina es una glicoproteína secretada que cumple roles relevantes en el neurodesarrollo y la adultez, regulando procesos de polarización, migración y de plasticidad sináptica respectivamente. Además, se le ha reconocido un papel neuroprotector en patologías como Alzheimer y Parkinson. No hay, hasta el momento, antecedentes que vinculen a Reelina con la funcionalidad, localización y dinámica lisosomal en neuronas.En esta tesis, se exploró si Reelina regula la localización y dinámica lisosomal y de manera dependiente a Rab7 y Arl8b, en la línea celular dopaminérgica MN9D. Los resultados mostraron que Reelina aumenta la localización periférica y dinámica lisosomal, estimulando el tráfico tanto anterógrado como retrógrado dependiendo de la temporalidad. Además, Rab7 y Arl8b resultaron ser determinantes para los efectos inducidos por Reelina sobre los lisosomas.En resumen, se encuentra una nueva función de Reelina, como regulador de la dinámica lisosomal, potencialmente relevante para la homeostasis celular.