Aplicación biotecnológica de bacterias rizosféricas: elicitación de sistemas defensivos sistémicos en relación con la producción de compuestos con interés farmacológico y alimentario

Esta memoria se basa en la hipótesis del papel fundamental que el sistema microbiano asociado al sistema radical de las plantas tiene sobre el metabolismo vegetal y las consiguientes aplicaciones de los productos derivados del mismo. El sistema rizosférico microbiano, el microbioma rizosférico cumple un papel fundamental para que la planta consiga mejorar sus capacidades de adaptación a un ambiente cambiante. En el capítulo 2 se exponen de manera enlazadas hipótesis sucesivas que pretenden evidenciar el potencial de aplicación de las bacterias asociadas a la planta y los distintos enfoques de aplicación biotecnológicos. En primer lugar, se plantea el uso de la rizosfera como fuente de microorganismos especialmente adaptados a la interacción del sistema planta/microorganismos. Un sistema en el que la presión selectiva definida por la planta condiciona el tipo de microorganismos, su diversidad y en definitiva la estructura de las comunidades microbianas que se desarrollan en este ecosistema. Sobre la hipótesis de la capacidad de selección de microorganismos por la planta, primero se busca una planta que aporte una serie de factores de presiónselección. La planta se elige en base a criterios filogenéticos y metabólicos (metabolismo secundario muy activo). Nicotiana glauca, es una Solanacea, de la misma familia que especies con gran interés alimentario, como el tomate, Solanum lycopersicum, la patata, Solanum tuberosum o el pimiento, Capsicum annum. Se selecciona esta planta como sujeto de muestreo rizosférico, en busca de un microbioma cultivable y con aplicaciones por sus aportaciones beneficiosas en la interacción. A continuación, sobre las casi mil cepas aisladas de la rizosfera, a lo largo de dos años, en tres suelos de características muy diferentes, se realiza un ensayo previo de actividades con potencial para incidir favorablemente sobre la salud de la planta. Las cepas se seleccionan sobre la base de un screening a gran escala en el que se intenta absorber la máxima variabilidad genética de los microorganismos que se desarrollan en el sistema rizosférico de Nicotiana glauca y pasan a estudiarse por su capacidad para inducir resistencia sistémica y efectos sobre el crecimiento en plantas de tomate, especie elegida como modelo de trabajo...

Estudio del papel inmunomodulador de los antipsicóticos atípicos Risperidona/Paliperidona

Las alteraciones en el sistema inmune innato y en la respuesta inflamatoria, ya sean causadas por factores endógenos o exógenos, han sido implicadas como un componente fundamental en la fisiopatología de las enfermedades psiquiátricas. Esto es de gran relevancia en la esquizofrenia, una enfermedad incurable de gran impacto socioeconómico que afecta al 1% de la población mundial, caracterizada por alteraciones en la neurotransmisión, cuyos tratamientos antipsicóticos sólo engloban parte de la sintomatología de la enfermedad, tienen importantes efectos adversos, y una gran proporción de los pacientes muestran resistencia al tratamiento y baja adherencia. Uno de los principales factores de riesgo ambiental de esta enfermedad es la exposición al estrés. El estrés es capaz de activar indirectamente, mediante el daño celular o la permisividad ante patógenos, uno de las principales agentes de la inmunidad innata, los receptores tipo Toll (TLR). TLR3 actúa principalmente como centinela frente a infecciones virales al reconocer las dobles hebras de RNA viral, en cambio, TLR4 detecta principalmente el LPS, un componente estructural de las paredes de bacterias Gram negativas. Además, ambos TLRs son capaces de detectar patrones moleculares asociados a daño (DAMPs). Los principales coordinadores de la respuesta celular inmune son las citoquinas, las cuales inducen una respuesta Th1, Th2 o Th reguladora, también son las encargadas de activar la microglía en reposo, y una vez más son las que orquestan la polarización M1 o M2 según las citoquinas presentes en el ambiente. Por otro lado, el daño celular y la acumulación de mediadores proinflamatorios oxidativo/nitrosativos activan vías antioxidantes como la del factor NRF2, que a su vez también incide en la regulación de la activación microglial. Otro factor que interviene en el proceso, y que se relaciona directamente con la enfermedad es el sistema endocannabinoide...

Estudio in vitro de la efectividad de las distintas técnicas de irrigación en la eliminación del enterococcus faecalis

La irrigación es un paso indispensable en la desinfección del conducto radicular Con la que se pretende eliminar la capa residual, compuesta por restos orgánicos e inorgánicos, incluyendo microorganismos que podrían permanecer viables en su interior y ser la causa de reagudizaciones Está demostrado que la instrumentación rotatoria reduce el número de bacterias sólo en un 50%. Como consecuencia, se han empleado numerosos irrigantes a lo largo de los años para la desinfección del conducto radicular A día de hoy, no existe un irrigante que pueda efectuar por sí mismo una irrigación efectiva, por tanto se recurre a la combinación de irrigantes, utilizando uno como desinfectante y otro como quelante. Los más comunes son el hipoclorito sódico y el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA). Existen zonas del sistema de conductos inaccesibles a la instrumentación, tanto manual como mecánica, por lo que además de los sistemas de irrigación convencionales, han surgido nuevos mecanismos del irrigación y agitación para que el irrigante alcance esas zonas El conocimiento de la flora bacteriana del interior de los conductos radiculares, ha contribuido a un aumento de la preocupación acerca de la capacidad de descontaminación de los mismos...

Farmacocinética de oxitetraciclina en dosificación oral múltiple en cerdos. Análisis PK-PD

La oxitetraciclina, antibiótico de amplio uso en medicina veterinaria, pertenece al grupo de las tetraciclinas. Inhibe la síntesis de proteínas en la bacteria a nivel ribosomal. La oxitetraciclina presenta principalmente una acción bacteriostática frente a bacterias Gram-positivas y Gram-negativas, así como también frente a otros microorganismos tales como micoplasmas, espiroquetas, clamidias y rickettsias. Se clasifica en la actualidad de acuerdo con la cinética de muerte bacteriana como co-dependiente. En la bibliografía científica existen trabajos publicados de farmacocinética de oxitetraciclina en distintas especies animales, sin embargo hay escasos trabajos realizados en el cerdo. Dado que es necesario conocer la disposición de un fármaco en la especie animal estudiada para diseñar un adecuado régimen de dosificación, los objetivos del presente trabajo han sido: (i) describir el perfil farmacocinético de la oxitetraciclina tras administración oral única y múltiple en cerdos (Sus scrofa domestica) y (ii) realizar el análisis PK-PD para predecir la eficacia terapeútica del régimen de dosificación...

Farmacocinética y depleción de residuos de tilosina en truchas ("Oncorhynchus Mykiss")

La tilosina, antibiótico de amplio uso en medicina veterinaria, pertenece al grupo de los antibióticos macrólidos. Actúa inhibiendo la síntesis de proteínas en la bacteria. La tilosina es una mezcla de cuatro fracciones Tilosina A, Tilosina B, Tilosina C y Tilosina D. La Tilosina A es el componente mayoritario (normalmente constituye un 90% de la mezcla y nunca menos del 80%). La tilosina ha sido incluida en el Anexo I del Reglamento No 37/2010 de la Comisión para uso en todas las especies productoras de alimentos incluyendo peces, estableciéndose un Límite Máximo de Residuos (LMR). La tilosina presenta una acción esencialmente bacteriostática frente a bacterias Gram-positivas y algunas Gran-negativas, así como otros organismos como micoplasma, espiroquetas, clamidia y rickettsia. Presenta valores de concentración mínima inhibitoria (MIC) entre 0,2 y 1 μg/ml frente a varias bacterias y micoplasmas patógenos susceptibles. En la literatura existen trabajos publicados de farmacocinética de tilosina en ganado bovino, caprino, ovino, perros y aves, en los que tras administración intramuscular la tilosina se distribuye ampliamente a tejidos y presenta una alta biodisponilbilidad. Sin embargo, no existen estudios realizados en peces. Dado que es necesario conocer la disposición de un fármaco en la especie estudiada para diseñar un adecuado régimen de dosificación, los objetivos del presente trabajo han sido: (i) describir el comportamiento cinético de la tilosina tras administración oral única y múltiple en trucha arcoriris (Oncorhynchus mykiss) y (ii) evaluar la depleción de tilosina A en tejido comestible (músculo + piel) tras administración oral múltiple...

Simulación y control de biofilms portadores de "Listeria monocytogenes" en la industria alimentaria

1 OBJETIVOS Evaluar el impacto de las bajas temperaturas, la interacción entre P. fluorescens (Pf) y L. monocytogenes (Lm) en biofilms (BF) mixtos y la capacidad para persistir de Lm sobre (i) la capacidad de Lm para desarrollar BF; (ii) los parámetros estructurales de los BF formados; (iii) la respuesta de las células adheridas de Lm frente al tratamiento con quitosano; (iiii) y su capacidad para recuperarse tras el tratamiento, tanto a nivel de densidad celular como estructural. Además, se pretendió valorar el quitosano como agente de limpieza y desinfección de los BF en la industria alimentaria, profundizando en su impacto sobre la estructura. 2 METODOLOGÍA Para llevar a cabo estos objetivos se seleccionaron un total de 10 cepas de Lm (6 persistentes y 3 esporádicas aisladas por Ortiz y col. (2010) de una industria cárnica y la cepa Lm Scott A como referencia) y la cepa Pf ATCC 948TM para formar BF puros, de cada especie, y mixtos, de Pf y cada una de las cepas de Lm, iniciando los cultivos a un nivel de cada una de las bacterias de 104 UFC·ml-1. Para la formación de BF se empleó un sistema en batch, en el que cupones de vidrio desechables (22x22 mm) semisumergidos actuaron como soporte para la adhesión. Los BF se desarrollaron a 20°C (BF “templados”) y 4°C (BF “fríos”). Los tratamientos con quitosano al 1% (w/v) consistieron en la inmersión durante 1h. Para la recuperación, los cupones tratados se revitalizaron en medio fresco (Trytone Soya Broth, TSB) a 20°C/48h. La densidad celular adherida antes, después y durante la revitalización se determinó mediante siembra del BF residual recogido del cupón en medios generales, o selectivos en el caso de los BF mixtos. Para la determinación de la biomasa adherida mediante densitometría (λ=520-570 nm), los BF fueron teñidos con una solución al 1‰ de azul de coomassie. Para las observaciones de la estructura mediante microscopía confocal láser de barrido (CLSM) las muestras se tiñeron con diferentes fluorocromos, procesándose las imágenes obtenidas mediante el software Imaris 8.2. El tratamiento estadístico de los datos se hizo con el software Statgraphics Centurion...

Asymptotic stability of a coupled Advection-Diffusion-Reaction system arising in bioreactor processes.

In this work, we perform an asymptotic analysis of a coupled system of two Advection-Diffusion-Reaction equations with Danckwerts boundary conditions, which models the interaction between a microbial population (e.g., bacterias), called biomass, and a diluted organic contaminant (e.g., nitrates), called substrate, in a continuous flow bioreactor. This system exhibits, under suitable conditions, two stable equilibrium states: one steady state in which the biomass becomes extinct and no reaction is produced, called washout, and another steady state, which corresponds to the partial elimination of the substrate. We use the method of linearization to give sufficient conditions for the asymptotic stability of the two stable equilibrium configurations. Finally, we compare our asymptotic analysis with the usual asymptotic analysis associated to the continuous bioreactor when it is modeled with ordinary differential equations.

Estudio de la calidad de la prescripción hospitalaria de antibioterapia en la población pediátrica y propuesta de mejora con la colaboración de un farmacéutico en el equipo asistencial

El uso incorrecto de los medicamentos ocurre en todos los países, es nocivo para los pacientes y constituye un desperdicio de recursos. Se estima que aproximadamente el 50% de los antibióticos son administrados innecesariamente. Existe una relación entre el uso indiscriminado de agentes antimicrobianos y el aumento de los microorganismos resistentes a dichos agentes. Consecuencia de ello es la aparición cada vez más frecuente de infecciones nosocomiales, cuyas responsables la mayoría de las veces, son bacterias multirresistentes. Se asocian con incidencias más elevadas de morbimortalidad, ya que limitan la opción de tratamiento por la falta de eficacia de los antibióticos, alargando el período convaleciente del paciente y encareciendo los costes del ingreso. Todo esto y el alto costo de los nuevos antibacterianos hacen que por primera vez desde la introducción de los antibióticos, exista la posibilidad de no contar con ninguna quimioterapia efectiva para los pacientes con infecciones. Este hecho es especialmente preocupante en los pacientes pediátricos, ya que por su edad se verán obligados a combatir infecciones futuras, y precisan de la mayor sensibilidad posible a los agentes antimicrobianos y de la mayor cantidad de antibióticos activos frente a ellos. Además, en los primeros años de vida se produce la mayor exposición innecesaria a antibióticos de toda la población, por ser la mayoría de las infecciones a esta edad de etiología viral y autolimitadas. Precisamente por tratarse de niños, es muy importante no olvidar que dentro del mismo Área de Pediatría existe una amplia gama de pacientes, muy diferentes unos de otros, que deben ser tratados de forma individualizada para asegurar una terapia farmacológica efectiva. La población infantil presenta diferencias farmacocinéticas y farmacodinámicas en cuanto a la respuesta a un fármaco, lo cual hace de la farmacología pediátrica una especialidad en sí misma. A día de hoy, los estudios sobre pacientes pediátricos son más bien escasos. Este trabajo podría resultar de gran utilidad para ampliar y enriquecer estos conocimientos...