El litio ha sido ampliamente utilizado en medicamentos psiquiátricos, pero hasta el momento se tiene un conocimiento limitado de sus mecanismos de acción a nivel celular y molecular. Entre los diversos blancos sobre los cuales podría actuar el litio se encuentran las vías de señalización mediadas por proteínas G heterotriméricas, y en particular la que es gatillada por Gq: ésta estimula, a través de una fosfolipasa C (PLC), la hidrólisis de lípidos de inositol, generando dos productos bio-activos: el inositol trisfosfato (IP3) y el diacilglicerol (DAG). Dicha cascada de señalización está implicada en la regulación de un sinnúmero de funciones celulares, y podría explicar aspectos importantes de los variados efectos de la administración terapéutica del litio. Efectos del litio han sido documentados en ensayos bioquímicos del metabolismo de polifosfatos de inositol, pero no hay demostraciones funcionales que puedan sugerir sus posibles mecanismos celulares de acción. Esta propuesta fue inspirada por recientes experimentos en nuestro laboratorio en células sensoriales que utilizan la misma cascada de transducción de la PLC, los cuales revelaron un robusto aumento de la respuesta fisiológica ante la exposición aguda a litio. El objetivo general del proyecto es evaluar sistemáticamente los efectos fisiológicos del litio sobre la activación de la vía de fosfoinositoles, utilizando un sistema de células en cultivo que permita el uso controlado de diversos acercamientos experimentales. Para justificar extrapolaciones con posible relevancia clínica, dicha evaluación se llevará a cabo en una línea celular humana, HEK293; la viabilidad de estas células para los propósitos del proyecto se basa en su expresión nativa de receptores muscarínicos acoplados a la proteína Gq. Los experimentos iniciales contemplan validar este sistema como modelo experimental util para evaluar con mediciones celulares opticas y electricas la modulación de la señalización por fosfoinositoles; para este fin se verificará por métodos de inmunodetección la presencia y localización de moléculas clave de esta vía, y se corroborará la movilización de calcio intracelular luego de la aplicación de un agonista de la acetilcolina, y la mediación por parte de la PLC; además se examinará la activación de corrientes iónicas bajo las mismas condiciones de estimulación. A continuación se llevarán a cabo mediciones similares para evaluar los cambios en dichas respuestas, inducidos por la aplicación aguda de diferentes concentraciones de litio, así como por la exposición prolongada a dosis terapéuticas de litio. Finalmente, se examinará la presencia de dichos efectos del litio cuando la vía de señalización es estimulada directamente a nivel de dos eslabones intermedios críticos de la cascada (la proteína G y el receptor de IP3) con el fin de delimitar los posibles sitios de acción del litio.