OBSERVATORIO AMBIENTAL Y EPIDEMIOLOGICO DE POBLACIONES DE LA PROVINCIA DE CORDOBA EXPUESTAS A AGROQUÍMICOS

El cambio climático constituye una nueva e importante amenaza para la salud, y modifica la manera en que debemos considerar la protección de las poblaciones vulnerables. Por otra parte, las actividades antrópicas son las responsables de dicho cambio, por lo cual es necesario incidir en esas causas. Muchas de ellas están relacionadas con el actual modelo agrícola, que deteriora la capacidad productiva del suelo en particular y de los ecosistemas en general, erosionando la biodiversidad, destruyendo los procesos ecológicos esenciales, contaminando el suelo, el aire y el agua, generando enfermedades de origen toxicológico y siendo además el principal causante de los gases de efecto invernadero, responsable del 25% de las emisiones de bióxido de carbono y del 80% de óxido nitroso en el planeta. En Argentina las nuevas tecnologías agrícolas, han modificado profundamente el escenario socio ambiental de la república. Las poblaciones próximas a zonas sembradas están expuestas a múltiples vías de contaminación. Sin embargo, no existe a nivel regional un estudio sistemático de los parámetros ambientales que puedan alertar sobre los problemas derivados del cambio de uso del suelo, y de sus efectos sobre la salud y el ambiente. Con éste proyecto se espera desarrollar herramientas metodológicas que permitan ponderar de manera objetiva y sistemática los factores de riesgo ambiental, obtener un perfil epidemiológico de la salud de las poblaciones estudiadas que sea representativo de la región, e interpretar los resultados obtenidos de manera interdisciplinaria. El conocimiento de la situación ambiental permitirá diseñar estrategias de acción que contribuyan a preservar la calidad del ambiente, mejorar los mecanismos de protección frente al uso de agroquímicos, proponer alternativas de producción agrícola ambientalmente sustentables, y colaborar al diseño de políticas públicas en materia de salud y ambiente. La intervención en el tejido social de las poblaciones a través de campañas de concientización, talleres de formación y el perfeccionamiento de la legislación vigente redundará en el cuidado del ambiente, y contribuirá a revertir algunos de los factores que inciden negativamente sobre el cambio climático. Se propone: 1. identificar factores de riesgo ambiental en agua, aire, sedimentos mediante la determinación de parámetros físicos, químicos, bioquímicos y biológicos apropiados. 2. fectuar un biomonitoreo genotóxico de personas expuestas laboralmente a plaguicidas, 3. efectuar un monitoreo de organismos bioindicadores potencialmente expuestos a plaguicidas en ambientes rurales, 4. establecer patrones de calidad ambiental 5. efectuar un estudio epidemiológico multivariado, georeferenciado, para obtener información estadística fehaciente sobre la situación socio ambiental de la región en relación a las nuevas prácticas productivas, 6. efectuar una devolución de los resultados obtenidos a través de informes periódicos a las autoridades 7. realizar talleres de formación en el seno de las comunidades orientados a fortalecer la prevención primaria de la salud y el cuidado del ambiente, 8. construir un cuerpo normativo a partir de la legislación vigente en materia de gestión ambiental 9. promover alternativas productivas que mitiguen el impacto ambiental del actual modelo y recuperar formas productivas con sustentabilidad ambiental y social. El proyecto se desarrollará en localidades rurales del interior provincial, y será llevado a cabo por un equipo interdisciplinario de las Universidades Nacionales de Córdoba, Rio IV y Villa María trabajando en red con médicos de hospitales regionales y centros primarios de salud con la colaboración de profesionales que trabajan en organizaciones sociales locales, redes sociales y grupos de participación ciudadana pre-existentes. Los laboratorios participantes cuentan con el equipamiento y los recursos humanos necesarios para la consecución de los objetivos del proyecto.

INFLAMOMETRÍA BRONQUIAL EN EL ESTUDIO DE LA FISIO-PATOGENIA DE LA EPOC PARA OPTIMIZAR EL DIAGNÓSTICO Y EVITAR SU PROGRESIÓN.

La Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) ocupa la sexta posición entre las causas de muerte en todo el mundo, siendo además una importante causa de incapacidad, que se ve reflejada en pérdidas de la productividad y en altos costos económicos. Por lo tanto, son prioritarias las políticas sanitarias orientadas a frenar el crecimiento y el índice de morbi-mortalidad de la EPOC y de las enfermedades pulmonares en general. La epidemia actual de la EPOC es debida en parte al hábito de fumar; sin embargo, sólo el 20% de los fumadores la desarrollan, desconociéndose, entre otros procesos fisiopatogénicos, las bases celulares y moleculares que determinan que un fumador desarrolle la enfermedad. Este proyecto resulta de la interacción de profesionales del área clínica, neumonólogos del SANATORIO ALLENDE, y del área básica que se desempeñan como docentes investigadores en la FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS de la UNC. Nuestro OBJETIVO GENERAL es investigar aspectos aún no evaluados sobre la EPOC, en la búsqueda de nuevos parámetros adecuados para medir del grado de inflamación bronquial, que permitan mejorar su prevención, diagnóstico y tratamiento. Una herramienta fundamentalmente usada es la inflamometría del esputo inducido, resultando sencillo, no invasivo y de bajo costo, puesto a punto por primera vez en Argentina por integrantes de esta red. Los objetivos específicos están orientados a responder diferentes hipótesis planteadas a partir de la problemática diaria del consultorio y desde conocimientos recientes sobre las células inflamatorias. El primer aspecto de interés es dilucidar la incidencia de la NETosis, muerte alternativa de los neutrófilos, en el mantenimiento del proceso inflamatorio y de los síntomas propios de la EPOC. Este es un tipo de muerte en el cual se libera el DNA junto al contenido intragranular como mecanismo antimicrobiano y que, según datos preliminares de nuestro grupo, estaría descontrolado en pacientes con EPOC [18], exponiendo DNA y antígenos propios. De allí nuestros objetivos tendientes en primer lugar a identificar y corroborar NETosis en esputo inducido mediante microscopía confocal y electrónica, asociándola con la severidad en la sintomatología de la EPOC. En segundo lugar se determinará la relación de NETosis con posibles manifestaciones autoinmunes en la EPOC, para lo cual se determinarán anticuerpos séricos anti-DNA y anticuerpos anti-proteínas del neutrófilo por ELISA. Un tercer objetivo estará orientado más directamente a analizar la correlación entre NETosis y el grado de inflamación de la vía aérea, traducido en la relación entre macrófagos proinflamatorios (M1) y antiinflamatorios (M2) presentes en el esputo inducido, que será examinada mediante citometría de flujo. Una segunda incógnita a abordar proviene de un clásico interrogante en la clínica neumonológica acerca de una posible entidad común entre la EPOC y el asma. En este contexto, muchos de los pacientes con EPOC tendrían en realidad un fondo asmático, en el cual el hábito tabáquico desencadenaría el proceso inflamatorio. Esta hipótesis se refleja en nuestro último objetivo específico, investigando marcadores de asma en pacientes con EPOC, a fin de evidenciar un posible solapamiento entre ambas entidades y reorientar la terapia en estos pacientes. En el planteo y ejecución de estos objetivos, se incluirán comparativamente pacientes con EPOC, fumadores sanos, asmáticos de desarrollo adulto y voluntarios sanos. El desarrollo del presente proyecto impactará significativamente no sólo en la identificación de nuevos blancos terapéuticos que optimicen la resolución de las enfermedades pulmonares, sino también en la formación de recursos humanos, fortaleciendo vínculos entre los hospitales, los laboratorios de investigación y las casas de altos estudios de nuestra provincia.

Plataforma Framework distribuida para detección temprana de trastornos de déficit de atención en escuelas de nivel primario.

El desarrollo de dicho proyecto intenta dar solución a la problemática de la detección temprana y eficiente de los Trastornos de Déficit de Atención en las escuelas primarias, mediante la construcción de una plataforma informática framework segura, portable y con una interfaz simple y amigable, en entornos distribuídos para el armado de diferentes escenarios de evaluación, test y encuestas para el alumno, la familia y los educadores, que con un enfoque multidisciplinario recaba información permitiendo al profesional a cargo realizar una detección acertada, un diagnóstico eficaz y un tratamiento acorde a las deficiencias psicológicas y de aprendizaje. Proceso lento e imposible de llevar adelante en la actualidad. Modelo: el psicopedagogo genera los test en la plataforma y los activa para que cada alumno los realice en los laboratorios, sus padres y educadores completan las encuestas activas en internet o via mobile o acceden a los laboratorios del colegio. Psicopedagogos analizan resultados obtenidos y emiten conclusión sobre cada caso, para que padres pueden verlos por cualquier medio antes mencionado, siempre con acceso seguro, y a los sectores activados. Beneficios: sociales en la detección de problemas cognitivos en los niños en escuelas primarias, mejorando problemas de los grupos escolares en donde se encuentran niños con TDA, beneficiando la comunicación con las familias con todo lo referido a sus hijos. Las empresas serían otra posible implementación..

NANO(BIO)SENSORES ELECTROQUIMICOS Y PLASMÓNICOS: DISEÑO, CARACTERIZACIÓN Y APLICACIONES PARA LA CUANTIFICACION DE BIOMARCADORES DE ALTO IMPACTO

En Argentina, en consonancia con el resto del mundo, la Nanotecnología es considerada un área estratégica. Sin embargo, las investigaciones en Nanobiotecnología todavía constituyen un área de vacancia. El uso de nanomateriales para desarrollar plataformas bioanalíticas que permitan la construcción de biosensores ofrece múltiples ventajas y una promisoria perspectiva de aplicación en diversas áreas. En la actualidad, los laboratorios de análisis clínicos, la industria farmacéutica y alimentaria, y los laboratorios de control bromatológico y ambiental requieren de metodologías analíticas que proporcionen resultados exactos, reproducibles, rápidos, sensibles y selectivos empleando pequeños volúmenes de muestra, con un mínimo consumo de reactivos y una producción de deshechos limpia y escasa. Las investigaciones en nanobiosensores se encuentran dirigidas hacia el logro de estas metas. Uno de los grandes desafíos es lograr biosensores miniaturizados con potencialidad para el desarrollo de dispositivos de medición descentralizada (“point of care”) y la detección simultánea de multianalitos. Aún cuando se han hecho innumerables desarrollos en los casi 50 años de vida de los biosensores, todavía hay numerosos interrogantes por dilucidar. La modificación con nanomateriales juega un rol preponderante en los transductores tanto en los electroquímicos como en los plasmónicos. El uso de películas delgadas de Au para SPR modificadas con grafeno u óxido de grafeno, es un campo de una enorme potencialidad y sin embargo es muy poco explotado, por lo que reviste gran importancia. En lo referido a la capa de biorreconocimiento, se trabajará con moléculas capaces de establecer interacciones de bioafinidad, como los anticuerpos y también moléculas que son muy poco usadas en nuestro país y en Latinoamérica como ADN, aptámeros, PNA y lectinas. RESUMEN: El Objetivo general de este proyecto es desarrollar nuevas plataformas bioanalíticas para la detección de diferentes eventos de bioafinidad a partir de la integración de transductores electroquímicos (EQ) y plasmónicos con materiales nanoestructurados (nanotubos de carbono, nanoláminas de grafeno, nanoalambres metálicos); biomoléculas (ADN, “peptide nucleic acid” (PNA), aptámeros, anticuerpos, lectinas) y polímeros funcionalizados con moléculas bioactivas. Las arquitecturas supramoleculares resultantes estarán dirigidas al desarrollo de biosensores EQ y plasmónicos para la cuantificación de biomarcadores de relevancia clínica y medioambiental. Se funcionalizarán CNT, grafeno, óxido de grafeno, nanoalambres metálicos empleando homopéptidos y proteínas con alta afinidad por cationes metálicos, los que se integrarán a transductores de carbono y oro y biomoléculas de reconocimiento capaces de formar complejos de afinidad (antígeno-anticuerpo, aptámero-molécula blanco, ADN-ADN, PNA-ADN, lectinas-hidratos de carbono, ligandos-cationes metálicos y avidina-biotina). Se sintetizarán y caracterizarán nuevos monómeros y polímeros funcionalizados con moléculas bioactivas y/o grupos rédox empleando diferentes rutas sintéticas. Se desarrollarán genosensores para la detección del evento de hibridación de secuencias de interés médico (cáncer de colon y de mama, tuberculosis); aptasensores para la detección de marcadores proteicos de T. cruzi, enfermedades cardiovasculares y contaminantes catiónicos; inmunosensores para la detección de biomarcadores proteicos relacionados con enfermedades cardiovasculares y cáncer; y biosensores de afinidad con lectinas para la detección de hidratos de carbono. La caracterización de las plataformas y las señales analíticas se obtendrán empleando las siguientes técnicas: voltamperometrías cíclica, de pulso diferencial y de onda cuadrada; stripping; resonancia de plasmón superficial; espectroscopía de impedancia electroquímica; microscopías de barrido electroquímico, SEM, TEM, AFM,SNOM, espectroscopías: UV-vis, FTIR,Raman;RMN, TGA y DSC.

Modelización, argumentación, enunciados científicos, comunicación virtual y redes sociales a través de las Tecnologías de la Información y la Comunicación en Ciencias Naturales

El presente proyecto tiene por finalidad investigar los diferentes procesos de aprendizaje e interacciones que tienen lugar través del desarrollo y aplicaciones de estrategias innovadoras en ambientes mediados por las TIC en el ámbito de la Biología, la Física y la Química. Esta propuesta se llevará a cabo a través de cuatro componentes articuladas que se integran a través de su marco teórico y en su utilización en la práctica áulica. El primero de ellos se refiere al desarrollo, aplicación y evaluación de materiales que involucran diferentes procesos centrados en la modelización. Proponemos identificar, adaptar y aplicar una serie de recursos tecnológicos usados en la modelización. Se investigarán distintos aspectos generando dimensiones y categorías de análisis que permitan caracterizarlos. Dentro de ellos se usarán las simulaciones para la enseñanza la Física, específicamente se tratará de identificar las dificultades que presentan los estudiantes al resolver problemas aplicando las Leyes de Newton y generar una propuesta didáctica que incluya una simulación Applet Java para el aprendizaje de este contenido con su correspondiente evaluación. Otro recurso tecnológico que se estudiará tiene que ver con las animaciones llevadas a cabo por computadora. Se utilizará la estrategia Stopmotion para el aprendizaje de diferentes aspectos de la división celular en Biología, con alumnos de escuelas secundaria, investigando los aprendizajes y las producciones realizadas por estudiantes que trabajan de manera no tradicional. También se propone el uso de dos laboratorios virtuales con alumnos del profesorado en Biología, lo que permite comprender conceptos que habitualmente requieren experimentación fáctica, uno para la identificación de ADN a través de electroforesis en gel y el otro para la contaminación del agua. Se propone generar las guías de laboratorio basada en resolución de problemas a investigar la innovación a través de encuestas y entrevistas. Se investigarán el impacto de este recurso, las actitudes de los estudiantes frente a esta estrategia y sus aprendizajes. También se investigará la aplicación de un video juego educativo Kokori en 3D, de distribución gratuita, libre cuyo objetivo es poner en evidencia la comprensión de los procesos metabólicos de las células. Se aplicará a docentes de formación inicial analizando la interacción con los saberes de los estudiantes a través de situaciones en un escenario lúdico. Toda la investigación de esta componente estará centrada en la caracterización de los materiales, su evaluación, los aprendizajes con procesos de modelización. La segunda componente investiga las características que presentan las argumentaciones que se abordan en los procesos de lectura y escritura que se promueven cuando se trabaja con las TIC. Se analizarán las producciones escritas realizadas por docentes y estudiantes en las redes sociales y otros materiales desarrollados y aplicados en la componente anterior. El tercer componente se refiere al estudio de la interacción y comunicación que se promueva entre los participantes de los trabajos virtuales y de las redes sociales que intervienen, tales como Facebook y Twiter. Se considerará las dimensiones, categorías e indicadores que dan cuanta de los proceso de comunicación en estos entornos. El último componente, es el análisis de los procesos y negociaciones respecto de los enunciados, como las premisas que representan el conocimiento, que se ponen en juego en distintas propuestas elaboradas por los futuros profesores de biología en recursos como la Webquest. El enfoque metodológico usado integra técnicas y procedimientos cuantitativos y cualitativos. La contribución teórica permitirá caracterizar diferentes aspectos de la enseñanza de las ciencias naturales introduciendo TIC y como aporte novedoso se espera consolidar una red de comunicaciones entre los docentes, los estudiantes y los investigadores involucrados en el proyecto.