Biología (plan 1997) 2023-1

Optativas, Toxicología Molecular

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.

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.

Requisitos previos: Haber cursado Biología Celular, Bioquímica y Biología Molecular

La modalidad de las clases será presencial en el Instituto de Investigaciones Biomédicas en un salón a determinar. Se les enviará el número de salón antes de iniciar clases

Horario de curso: 6 horas semanales, el curso fue seleccionado en modalidad virtual, si se da la indicación a cambiar a modo presencial, se dictará en el aula 005 del Instituto de Investigaciones Biomédicas, planta baja del edificio A, junto al Instituto de Ecología.

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. Excreción y eliminación de los agentes tóxicos y sus metabolitos. Moléculas involucradas. Los transportadores. Toxicocinética. (Dos clases)

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. Proteínas ABC. Polimorfismos genéticos. Enzimas que participan en el estrés oxidativo: catalasas, superóxido dismutasas, tioredoxinas, etc. Generación de radicales libres. (Cuatro clases)

Tema 5. 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. Concepto de exposoma y el epigenoma (Dos clases).

Tema 6. Toxinas. Definición, historia y clasificación de toxinas. Uso farmacológico de las toxinas. (Una clase)

Tema 7. Métodos y estrategias para la investigación en toxicología. Modelos celulares y animales. Diseño experimental. Biomarcadores y bioindicadores. El uso de los modelos dosis-efecto para la estimación del daño. (Una clase)

Tema 8. La toxicología de metales. Metales esenciales. Concepto de micronutriente. Órganos blanco. Efectos agudos y crónicos de la exposición a metales. Neurotoxicidad, efectos carcinogénicos. Impacto ambiental y bioremediación (Dos clases).

Tema 9. La toxicología de plaguicidas. Definición. Efectos en la salud humana y el ambiente. Control biológico de plagas (Dos clases)

Tema 10 . 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 11. Mecanismos de acción de compuestos no-genotóxicos. Modulación epigenética en toxicología. 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).

Tema 12. 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.(Dos clases).

Haliwell B. and Gutteridge J.M. Free Radicals in Biology and Medicine, 5ta. Edition. Oxford Science Publications, 2015.

Hodgson, E and Smart, R.C. Introduction to Biochemical Toxicology 3^rd Ed., Wiley Interscience, 2001.

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´s Principles and Methods in Toxicology, 4^th Ed., Wallace Hayes, A. and Kruger CRC Press, 2014.

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.

Método de enseñanza: El profesor responsable expondrá los temas del programa, se revisarán de manera semanal o quinquenal trabajos que refuercen los temas revisados y los alumnos responderán a un cuestionario sobre el trabajo revisado. Se realizarán prácticas de bioinformática, y de análisis de riesgo.

Evaluación: La evaluación del curso se hará a través del desarrollo de una propuesta de investigación por parte de los estudiantes. La presentación de la propuesta inicial y sus avances se harán en 3 clases tipo simposio a lo largo del semestre. De manera que la calificación final estará compuesta por: 50% proyecto de Investigación, 10% Participación en discusión de proyectos y artículos, 10% Exposición oral, 10% Prácticas, 10 % Asistencia a Prácticas, 10% Tareas.

Profesores participantes:

Dra. María Eugenia Gonsebatt Bonaparte (responsable) Dr Cesar Valdovinos Flores

Clases teóricas y prácticas Lu y Jue de 11 a 14 horas Toxicología Molecular