Biología (plan 1997) 2016-1

Optativas, Toxicología Molecular

Programa de Toxicología Molecular

La ciencia de la toxicología es casi tan antigua como la humanidad. Hoy en día sin embargo, con los avances de la biología molecular existe la posibilidad de explorar los mecanismos básicos de causa-efecto a niveles cada vez más finos para entender las intrincadas interacciones entre los genes y el ambiente. Muchos de los cambios en las poblaciones y en los ecosistemas así como las enfermedades podrán en el futuro ser prevenidas o curadas a medida que entendamos los mecanismos moleculares por los cuales actúan los agentes tóxicos. Profesores participantes: Dra. María Eugenia Gonsebatt Bonaparte (responsable) Biol. Cesar Valdovinos.

Estudiar los mecanismo moleculares generales involucrados en la (s) respuesta (s) a los distintos agentes tóxicos con especial énfasis en la descripción de las metodologías y modelos utilizados en la investigación. Tema 1. Toxicología. Definición y alcances. Historia de la toxicología como ciencia experimental. La Toxicología Ambiental. Disciplinas científicas que participan en el estudio de la Toxicología. La Biología y la Toxicología. (Una clase) Tema 2. Bioinformática en toxicología. Consulta de bases de datos para la revisión de la literatura. Generación de archivos. Consulta de bases de datos de genomas y proteomas. Utilización de software para el diseño de oligos. (Dos clases). Tema 3. Vías y formas de exposición. Ingestión. Inhalación. Otras vías. Aspectos bioquímicos y moleculares en la incorporación y transporte de las sustancias tóxicas a nivel celular y de sistema de órganos. (Una clase) Tema 4. El metabolismo de los agentes tóxicos: Reacciones de fase I. Reacciones de fase II. Los citocromos P450, su organización en familias. Evolución molecular de los citocromos. Participación de las enzimas de fase II: glutatión, glutatión reductasas, glutatión transferasas. Enzimas que participan en el estrés oxidativo: catalasas, superóxido dismutasas, tioredoxinas, etc. Generación de radicales libres. (Cuatro clases) Tema 5. Factores endógenos (genéticos, epigenéticos) que afectan y modulan el metabolismo de los xenobióticos en plantas y animales. Enfermedades asociadas. Factores ambientales que afectan y modulan el metabolismo de los xenobióticos en plantas y animales. La respuesta a estrés. Proteínas de estrés. Organismos centinelas, concepto y definición. (Dos clases). Tema 6. Excreción y eliminación de los agentes tóxicos y sus metabolitos. Moléculas involucradas. Los transportadores. El costo energético a nivel de especie. Posibles efectos poblacionales. (Una clase) Tema 7. Métodos y estrategias para la investigación en toxicología. Modelos celulares y animales. Diseño experimental. Biomarcadors y bioindicadores. El uso de los modelos dosis-efecto para la estimación del daño. (Una clase) Tema 8. La toxicología genómica. Identificación de genes relevantes desde el punto de vista toxicológico. Análisis de los caracteres cuantitativos. Herencia mendeliana y no mendeliana de sensibilidad a agentes ambientales. Definición de fenotipo. Nomenclatura para polimorfismos metabólicos. Genes candidatos para estudios de poblaciones. Estudios mediante microarreglos. (Dos clases). Tema 9 .Toxicología genética. Indicadores moleculares de la exposición a genotóxicos: espectros mutacionales de agentes genotóxicos. Biomarcadores moleculares de exposición a carcinógenos. El uso de genes reporteros en toxicología. (Dos clases) Tema 10. Mecanismos de acción de compuestos no-genotóxicos. Mecanismos moleculares de modulación a través de receptores celulares. Blancos celulares y sus consecuencias en la exposición aguda y crónica. Transducción de señales en toxicología. (Dos clases) Tercer parcial. Tema 11. Análisis del riesgo. Establecimiento de criterios y normas para la protección y prevención. Normatividad en México. Agencias Nacionales e Internacionales para la protección a la salud y el ambiente.

Haliwell B. and Gutteridge J.M. Free Radicals in Biology and Medicine, 3er. Edition. Oxford Science Publications, 2000.Hodgson, E and Levi, P. Introduction to Biochemical Toxicology 3^rd Ed., Appleton adn Lange, 1998.Marquardt, H., Schäfer S.G., McClellan, R.O. and Welsch, F. Toxicology, Academic Press, 1999.Puga, A. and Wallace, K.B., Molecular Biology of the Toxic Response, Taylor and Francis, 1999.Scandalios John G. Oxidative Stress and the Molecular Biology of Antioxidant Defenses. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1997.Wallace H. Principles and Methods in Toxicology, 4^th Ed., Raven Press, 2001.Josephy, P.D. and Mannervik, B. Molecular Toxicology, 2^nd Edition, Oxford University Press, 2006. Butterwoth F.M, Gunatilaka A. and Gonsebatt M.E. Biomonitors and Biomarkers as Indicators of Environmental Change, Kluwer/Academic Press, 2000.

Evaluación: El desempeño de los alumnos se evaluará fundamentalmente a través del desarrollo de un proyecto de investigación. Es obligación de los estudiantes presentar avances del proyecto a lo largo del semestre. Se calendarizarán 3 fechas y es obligación presentarlo tanto de manera oral como escrita en al menos 2 de las 3 ocasiones. Las tareas se entregarán electrónicamente al correo toxmolprof@gmail.com en las fechas designadas. En el documento debe constar el nombre del (los) integrantes del equipo. La asistencia a las prácticas y el reporte de las mismas son obligatorias. La calificación final se integrará de la siguiente manera: 60% presentación oral y escrita del Proyecto de Investigación, 15% Prácticas 10 % Asistencia a Prácticas 15% Tareas. Los alumnos recibirán material de consulta en impresos y/o a través del correo toxmol@gmail.com con la clave que se hará de su conocimiento al principio del semestre. Los temas de investigación se harán del conocimiento de los estudiantes al inicio del semestre. Este texto también se encuentra como documento en toxmol@gmail.com