Métodos estadístico-computacionales para la caracterización de patrones de expresión de proteínas en 2D-DIGE

El volumen de datos provenientes de experimentos basados en genómica y poteómica es grande y de estructura compleja. Solo a través de un análisis bioinformático/bioestadístico eficiente es posible identificar y caracterizar perfiles de expresión de genes y proteínas que se expresan en forma diferencial bajo distintas condiciones experimentales (CE). El objetivo principal es extender las capacidades computacionales y analíticos de los softwares disponibles de análisis de este tipo de datos, en especial para aquellos aplicables a datos de electroforésis bidimensional diferencial (2D-DIGE). En DIGE el método estadístico más usado es la prueba t de Student cuya aplicación presupone una única fuente de variación y el cumplimiento de ciertos supuestos distribucionales de los datos (como independencia y homogeneidad de varianzas), los cuales no siempre se cumplen en la práctica, pudiendo conllevar a errores en las estimaciones e inferencias de los efectos de interés. Los modelos Generalizados lineales mixtos (GLMM) permiten no solo incorporar los efectos que, se asume, afectan la variación de la respuesta sino que también modelan estructuras de covarianzas y de correlaciones más afines a las que se presentan en la realidad, liberando del supuesto de independencia y de normalidad. Estos modelos, más complejos en esencia, simplificará el análisis debido a la modelización directa de los datos crudos sin la aplicación de transformaciones para lograr distribuciones más simétricas. Produciendo también a una estimación estadísticamente más eficiente de los efectos presentes y por tanto a una detección más certera de los genes/ proteínas involucrados en procesos biológicos de interés. La característica relevante de esta tecnología es que no se conoce a priori cuáles son las proteínas presentes. Estas son identificadas mediante otras técnicas más costosas una vez que se detectó un conjunto de manchas diferenciales sobre los geles 2DE. Por ende disminuir los falsos positivos es fundamental en la identificación de tales manchas ya que inducen a resultados erróneas y asociaciones biológica ficticias. Esto no solo se logrará mediante el desarrollo de técnicas de normalización que incorporen explícitamente las CE, sino también con el desarrollo de métodos que permitan salirse del supuesto de gaussianidad y evaluar otros supuestos distribucionales más adecuados para este tipo de datos. También, se desarrollarán técnicas de aprendizaje automática que mediante optimización de funciones de costo específicas nos permitan identificar el subconjunto de proteínas con mayor potencialidad diagnóstica. Este proyecto tiene una alta componente estadístico/bioinformática, pero creemos que es el campo de aplicación, es decir la genómica y la proteómica, los que mas se beneficiarán con los resultados esperados. Para tal fin se utilizarán diversas bases de datos de distintos experimentos provistos por distintos centros de investigación nacionales e internacionales

Modificaciones de Parámetros Inmunológicos en niños infectados por virus Varicela-Zoster

En nuestro país se infectan anualmente de varicela entre 350 y 400 mil individuos. El 90% son menores de 10 años y la mayoría de casos fatales ocurren en pacientes inmunocomprometidos. Los costos sanitarios directos causados por esta enfermedad alcanzan los 2 millones de dólares por año, además de los gastos generados por el lucro cesante de los padres de los niños afectados. Los niños alérgicos con crisis asmáticas a repetición que no realizan el tratamiento adecuado suelen recibir frecuentes dosis de glucocorticoides de difusión sistémica, con propiedades inmunosupresoras. (...) Se ha visto que existe una relación directa entre la frecuencia de neumonía por virus de varicela zoster (V-Z) e incidencia de mortalidad. (...) Aciclovir es una droga inerte para células sanas y de actividad específica contra el virus que reduce la severidad y extensión de las lesiones, favorece la curación y las posibilidades de las recurrencias. Aciclovir ha demostrado ser significativamente útil para reducir el tiempo de aparición de nuevas lesiones, su número, porcentaje de pacientes febriles en los primeros días y el número de lesiones residuales hipopigmentadas al mes. Se ha establecido que Aciclovir es un antiviral de elección en el tratamiento de las infecciones herpéticas. Sin embargo, en pacientes inmunosuprimidos infectados con virus Herpes y tratados con la droga pueden surgir mutantes virales resistentes. Se evaluará la eficiencia del antiviral Aciclovir en pruebas "in vitro". (...) Se estudiarán 60 niños alérgicos menores de 10 años infectados por virus VZ (varicela o herpes). (...)

Endometritis clínica y subclínica en vacas lecheras: validez de su diagnóstico y costo-eficacia del tratamiento con prostaglandina y un inmunomodulador

La endometritis posparto es una afección que influye negativamente sobre la eficiencia reproductiva de los rodeos lecheros. A pesar de que existen varios métodos de diagnostico disponibles, no hay consenso entre los investigadores y técnicos sobre cuál es el más indicado y el criterio para determinar la presencia o ausencia de la enfermedad. Dado que el diagnóstico es controversial, la eficacia de los tratamientos evaluados hasta la fecha es también muy controvertida, lo que se ve reflejado en la gran disparidad de resultados reportados. El propósito fundamental de este proyecto es determinar la validez de distintos métodos de diagnostico de endometritis clínica y subclínica en rodeos lecheros de la Provincia de Cordoba y estimar el costo-eficacia del tratamiento de endometritis mediante el uso combinado de prostaglandinas y un inmunomodulador, sobre la eficiencia reproductiva. La Etapa I se realizará en 10 tambos de la zona de Villa María, con aproximadamente 350 vacas en ordeño cada uno y manejo tradicional de base pastoril. Se incluirán vacas multíparas y de primer parto, las que serán sometidas a un examen ginecológico entre los 20 y 35 días posparto (tacto rectal, vaginoscopía y cytobrush). Los animales estudiados serán monitoreados desde el momento del diagnóstico hasta los 200 días posparto para evaluar el efecto de la endometritis clínica y subclínica sobre la fertilidad. En la Etapa II, vacas con endometritis serán asignadas al azar a tres grupos: Control (sin tratamiento), tratadas con prostaglandina al cabo del diagnostico y las tratadas con prostaglandina más un inmunomodulador (MCC). Todas las vacas serán liberadas para la Inseminación Artificial a los 45 días posparto, siguiendo el manejo reproductivo usual de cada tambo. Se espera que el método de cytobrush permita detectar una proporción importante de vacas con endometritis no diagnosticadas por el método tradicional y obtener precisiones sobre el valor umbral de infiltración de polimorfonucleares (como indicativo de inflamación del endometrio) para el diagnostico de la endometritis en nuestras condiciones de producción. Además, esta identificación permitirá ver si esas vacas con endometritis clínica y subclínica experimentan una mayor proporción de fallas reproductivas. Por último, se espera que la tasa de curación para aquellas vacas con endometritis y tratadas con prostaglandina y MCC, sea mayor que los controles y el beneficio compense los costos del tratamiento, dada la mayor tasa de preñez a observar en el grupo tratado.

Aplicación de materiales zeolíticos en el reciclado químico de residuos plásticos

La utilización de los plásticos ha crecido dramáticamente durante los últimos 30 años y en forma paralela también se ha incrementado el volumen de desperdicios provenientes de los mismos. La distribución individual de los mismos en los residuos domiciliarios varía de acuerdo al origen socioeconómico de los grupos sociales, oscilando entre 39-47% de polietileno PE, 27-41% de polietilentereftalato PET, 5-12% de poliestireno PS, 10-15% de polipropileno PP, entre otros; ocupando entre 9-12% de los desperdicios en rellenos sanitarios (expresado en porcentajes en peso). Para el aprovechamiento de los residuos plásticos existen diferentes opciones, de las cuales el reciclado químico aparece como la alternativa más prometedora tanto ambiental como económica. Dentro del reciclado químico de los desechos plásticos, se encuentra el craqueo catalítico, que es un proceso a partir del cual se pueden obtener hidrocarburos líquidos y gaseosos de gran valor agregado, a partir de la adición de catalizadores, lo cual mejora la tecnología puramente térmica, ya que el espectro en la distribución de productos es mucho más reducido, permitiendo alcanzar mayor selectividad hacia ciertos productos en función de las características del catalizador utilizado, reduciendo los tiempos de reacción y las temperaturas del proceso a 350-550°C. En la presente investigación se propone la síntesis de materiales catalíticos a medida con base en materiales microporosos (Zeolitas), para la transformación de residuos plásticos en hidrocarburos de interés para la industria petroquímica o combustibles. Los materiales catalíticos (del tipo ZSM-11, BETA) se prepararán por técnicas hidrotérmicas, a los cuales se les incorporarán funciones activas (H, Zn, Co, Cr, Ni, Mn) empleando tratamientos químicos y térmicos. Se caracterizarán mediante el empleo de diversas técnicas fisicoquímicas, tales como Difracción de rayos X, Absorción Atómica, Análisis Térmicos, Espectroscopía Infrarrojo con transformada de Fourier, BET, Microscopía de barrido electrónico con microsonda y Mediciones de propiedades magnéticas ( a temperatura ambiente con variación de campo y a campo constante con variación de temperatura). Finalmente estos materiales se emplearán en la transformación de residuos plásticos (PEBD, PEAD y mezclas de los mismos) a hidrocarburos aromáticos y cortes de combustibles. Se estudiará de las influencia de condiciones operativas (reactor de lecho fijo a presión atmosférica, temperaturas de reacción, tiempos de reacción, relación polímero/catalizador, etc.), a los fines de optimizar el sistema catalítico. Aquellos catalizadores que presenten mejor comportamiento para el proceso, serán evaluados a bajos tiempos de contacto en un reactor discontinuo de lecho fluidizado, denominado Simulador de Riser.

Aplicación de materiales zeolíticos en el reciclado químico de residuos plásticos

La utilización de los plásticos ha crecido dramáticamente durante los últimos 30 años y en forma paralela también se ha incrementado el volumen de desperdicios provenientes de los mismos. La distribución individual de los mismos en los residuos domiciliarios varía de acuerdo al origen socioeconómico de los grupos sociales, oscilando entre 39-47% de polietileno PE, 27-41% de polietilentereftalato PET, 5-12% de poliestireno PS, 10-15% de polipropileno PP, entre otros; ocupando entre 9-12% de los desperdicios en rellenos sanitarios (expresado en porcentajes en peso). Para el aprovechamiento de los residuos plásticos existen diferentes opciones, de las cuales el reciclado químico aparece como la alternativa más prometedora tanto ambiental como económica. Dentro del reciclado químico de los desechos plásticos, se encuentra el craqueo catalítico, que es un proceso a partir del cual se pueden obtener hidrocarburos líquidos y gaseosos de gran valor agregado, a partir de la adición de catalizadores, lo cual mejora la tecnología puramente térmica, ya que el espectro en la distribución de productos es mucho más reducido, permitiendo alcanzar mayor selectividad hacia ciertos productos en función de las características del catalizador utilizado, reduciendo los tiempos de reacción y las temperaturas del proceso a 350-550°C. En la presente investigación se propone la síntesis de materiales catalíticos a medida con base en materiales microporosos (Zeolitas), para la transformación de residuos plásticos en hidrocarburos de interés para la industria petroquímica o combustibles. Los materiales catalíticos (del tipo ZSM-11, BETA) se prepararán por técnicas hidrotérmicas, a los cuales se les incorporarán funciones activas (H, Zn, Co, Cr, Ni, Mn) empleando tratamientos químicos y térmicos. Se caracterizarán mediante el empleo de diversas técnicas fisicoquímicas, tales como Difracción de rayos X, Absorción Atómica, Análisis Térmicos, Espectroscopía Infrarrojo con transformada de Fourier, BET, Microscopía de barrido electrónico con microsonda y Mediciones de propiedades magnéticas ( a temperatura ambiente con variación de campo y a campo constante con variación de temperatura). Finalmente estos materiales se emplearán en la transformación de residuos plásticos (PEBD, PEAD y mezclas de los mismos) a hidrocarburos aromáticos y cortes de combustibles. Se estudiará de las influencia de condiciones operativas (reactor de lecho fijo a presión atmosférica, temperaturas de reacción, tiempos de reacción, relación polímero/catalizador, etc.), a los fines de optimizar el sistema catalítico. Aquellos catalizadores que presenten mejor comportamiento para el proceso, serán evaluados a bajos tiempos de contacto en un reactor discontinuo de lecho fluidizado, denominado Simulador de Riser.