Utilización de técnicas de Biología Molecular en el diagnóstico clínico: detección de Trypanosoma cruzi y su relación con el compromiso cardiovascular en pacientes chagásicos

La enfermedad de Chagas, que afecta en Latinoamérica a unos 20 millones de personas, presenta una fase inicial aguda con niveles altos de parasitemia y a continuación el período intermedio y la fase crónica con baja parasitemia que pueden durar varias décadas. Un importante porcentaje de infectados con Trypanosoma cruzi desarrolla la miocardiopatía chagásica, cuya fisiopatología plantea actualmente numerosos interrogantes. (...) La dificultad en la comprensión de los mecanismos fisiopatológicos de esta enfermedad se acrecienta con la ausencia de métodos diagnósticos certeros. Actualmente éste se basa en la sospecha clínica-epidemiológica y en pruebas serológicas que sólo indican la memoria inmunológica de la exposición al parásito. La disparidad de resultados entre los diferentes métodos de diagnóstico directo, cultivos anatomopatológicos y hemocultivos puede deberse a que sólo en una proporción de pacientes con serología positiva el parásito está presente o bien a que su presencia sea transitoria y periódica, o bien a la ausencia de un método suficientemente sensible para detectarlo. (...) En nuestro laboratorio hemos demostrado que es posible detectar T. cruzi en sangre de pacientes con Chagas crónico, mediante la amplificación de un fragmento de ADN de T. cruzi de 220 pb. Este fragmento es específico de T. Cruzi y no produce reacciones cruzadas con ADN humano ni Leishmania. En resumen, distintos autores afirman que la presencia del parásito es un factor importante en la generación y mantenimiento de la inflamación miocárdica. Es posible, por lo tanto, que la detección de parasitemia en chagásicos crónicos, tengan o no signos de cardiopatía, sirva como un dato pronóstico sobre la evolución futura de la enfermedad. En el presente proyecto nos proponemos detectar parasitemia en pacientes chagásicos serológicamente positivos que se hallan en las etapas intermedia y crónica de la enfermedad. Este dato se correlacionará con el grado de compromiso cardiovascular para determinar su posible valor pronóstico de la aparición y evolución de la miocardiopatía chagásica. Objetivo general Determinar parasitemia en pacientes chagásicos de fase intermedia y crónicos y correlacionarlo con el grado de compromiso cardíaco, en función del timpo de evolución y el número de parásitos circulantes. Objetivos específicos 1. Identificar parasitemia en pacientes chagásicos crónicos por medio de PCR y correlacionarlo con el grado de compromiso cardíaco determinado según la clasificación de la Sociedad Argentina de Cardiología. 2. Cuantificar los parásitos por medio de PCR cuantitativa para establecer una posible correlación con el tipo clínico de las miocardiopatías.

Aplicación de Técnicas innovadoras en la preparación de piezas óseas. Capacitación, Transferencia y Utilización en Museos de Ciencias Naturales.

Las piezas esqueléticas constituyen un producto original y despierta muchísimo interés como material científico ,didáctico o de exhibición, la idea de producirlas surge de un Taller de Biología Aplicada que se dicta desde hace trece años en la FCEFy N de la UNC. A partir de allí, la propuesta realizada en diferentes Congresos de Educación y Científicos dio lugar a una importante demanda de todos los niveles de educación para la producción de este material mediante cursos de capacitación. Algunos de ellos se realizaron en Córdoba para el nivel secundario y terciario y otros en Universidades del país, todos con excelentes resultados Posteriormente el subsidio otorgado por la Agencia para el desarrollo Económico de la Provincia de Córdoba (ADEC), permitió la adquisición del equipamiento necesario y se llevó a cabo el desarrollo de una propuesta para la aplicación de técnicas innnovadoras. Otro hito importante para la demanda del producto ofrecido lo constituyó la participación en la Feria de Ciencias Arte y Tecnología "Cuatrociencia" en la UNC, esta muestra científica,educativa,didáctica e interactiva dio lugar a que una gran cantidad de docentes y directivos se acercaran para informarse acerca de la manera de recrear la muestra en sus Escuelas. Desde la UNC y con el programa “Vamos a armar esqueletos para el Museo de tu escuela,” hoy vigente, se continuará con la preperación de esqueletos a través de la capacitación de alumnos de escuelas secundarias. En relación a los alumnos del IPEM Nº 103 Esteban Echeverría ( Ciencias Naturales) de la ciudad de Córdoba, el objetivo se orienta al adiestramiento para trabajar con las piezas esqueléticas de diferentes vertebrados encontrados muertos en la naturaleza. El producto de la capacitación se utilizará para distintos fines,1) podrá exhibirse como piezas de museo completas y articuladas, 2) las piezas desarticuladas como material didáctico fácil y accesible y 3) otro tipo de material óseo, se destinará para un juego lúdico e interactivo como rompecabezas y juegos de encastre, los alumnos podrán jugar y aprender no sólo la morfología sino también las adaptaciones de los animales al ambiente donde viven, esta actividad puede ser usada como un producto repicable a toda la comunidad educativa. Para que este material no quede desperdigado se lo incluirá en una colección biológica y se dará los primeros pasos en la la construcción del Museo escolar. Para tal fin se trabajará con conceptos básicos de Museología y Museografía, a los fines de aprender la manera de conservar y ubicar las piezas de manera armoniosa. De este modo, el Museo será un espacio agradable para estudiar, reflexionar, imaginar y también aprender jugando. En relación a la segunda propuesta, desde hace mucho tiempo, Profesores de Anatomía de la Facultad de Ciencias Médicas solicitan este curso, ya que los estudiantes universitarios también necesitan utilizar las piezas esqueléticas como material didáctico, en este caso serían esqueletos de mamíferos que le permitirán estudiar la morfología de los mismos y luego transferir el conocimiento a la Anatomía Humana. Esto pone a prueba la adaptación y flexibilidad de la técnica y la aplicación en todos los niveles educativos. También cabe destacar que en la tarea de preparar piezas esqueléticas no hay muchos profesionales formados (exceptuando aquellos que trabajan de los grandes Museos de Ciencias Naturales) y que no obstante aplican otras metodologías).

Utilización de energías renovables en la producción agrícola

El proyecto abordará tres aspectos muy importantes como son la determinación de los distintos parámetros de secado de granos de amaranto con técnicas de laboratorio, la factibilidad de un sistema de secado con aprovechamiento de energía solar y la calefacción de invernaderos con energía geotérmica. (...) Los amarantos son plantas cultivadas desde épocas remotas y redescubiertas por la agricultura moderna como seudo cereales, hortalizas y forrajeras de notables cualidades alimenticias. El amaranto debe ser manipulado en forma similar a otros granos. (...) El secado de este producto es un problema cuya resolución plantea dificultades técnicas y económicas. Otro aspecto de importancia es el cultivo bajo invernaderos; es sabido que cada vez son mayores los esfuerzos tendientes a lograr una climatización controlada bajo la cubierta de cultivos bajo invernadero, que permita superar los problemas del excesivo enfriamiento nocturno. (...) Objetivos generales y específicos: Objetivos Generales: * Desarrollar tecnologías que mejoren la calidad y el rendimiento económico de la producción agrícola mediante energías renovables. * Contribuir a la mejora del medio ambiente a través del uso de energías no contaminantes y renovables. Objetivos particulares: * Determinación de los parámetros de secado y coeficientes físicos de los granos de amaranto. * Determinación de curvas de deterioro de almacenamiento bajo condiciones controladas. * Adaptación de métodos y alternativas de ahorro energético, al secado de granos de amaranto a campo tendientes a definir su manejo post cosecha. * Analizar la factibilidad de un sistema de secado con aprovechamiento de la energía solar. * Evaluar una propuesta económicamente viable de ahorro de energía y de protección térmica de los cultivos. *Comprender la importancia de los factores que intervienen en los balances térmicos de invernaderos en general y en particular de aquellos con las mejoras propuestas en el presente proyecto. * Conservar la energía almacenada durante el día, en el invierno, mediante el uso de una película reflectante de la IR. * Diseñar un sistema de calentamiento para aumentar la entalpía del agua proveniente del surgente.

Sistema de comunicación con alta escala de integración, tolerante a fallas, para su utilización en microsatélites

Nuestro grupo está utilizando dos nuevas técnicas en el desarrollo electrónico aplicado a la instrumentación científica. Una es la del diseño, simulación y generación de máscaras de circuitos integrados que serán fabricados en el exterior. Otra, la implementación de sistemas utilizando Procesadores Digitales de Señales (DSPs). Actualmente se pretende estudiar, desarrollar e implementar dispositivos tolerantes a fallas para comunicaciones en el medio ambiente espacial con tecnología y presupuesto disponibles en nuestro país. La importancia del proyecto radica en que nuestra incipiente actividad espacial, necesita de la solución a los problemas asociados para producir resultados a nivel internacional. (...) Objetivos generales y específicos * Los sistemas de comunicación con alta escala de integración, tolerante a fallas, para su utilización en microsatélites se perfilan actualmente como la alternativa más viable para la investigación y el desarrollo espacial. Esto abre un conjunto de interesantes líneas de trabajo, entre las cuales se encuentra el desarrollo de dispositivos electrónicos aptos para soportar las severas condiciones impuestas por el medio ambiente espacial. El uso de elementos de muy alta escala de integración permite optimizar el aprovechamiento del espacio y potencializar la flexibilidad y perfomance de los sistemas utilizados a bordo. Pero el principal problema que presentan estos sistemas es su vulnerabilidad frente a las radiaciones, que se manifiesta, principalmente, produciendo fallas como "Latch up", corrimientos de voltajes umbrales y S.E.UP S.("Single Event Up Sets"). * Luego, el objetivo específico consiste en investigar las distintas posibilidades que ofrece el estado actual del arte para mitigar los efectos negativos de estas fallas, estudiar la factibilidad de implementación de soluciones con la tecnología y presupuesto disponibles en Argentina, aplicar estos métodos al desarrollo de dispositivos para comunicaciones que utilizan elementos de alta escala de integración y planear estrategias generales para aplicarlas a otros tipos de dispositivos.

Manejo de enfermedades y mejora de la salud de las plantas mediante la utilización de microorganismos. Caso 2:Relevamiento de las especies de hongos micorrícicos presentes en el suelo y asociadas a raíces de cebollas en diferentes rotaciones de cultivos y su efecto como agentes de bioprotección frente a enfermedades

La diversidad de los microorganismos del suelo es esencial para la sustentabilidad de los sistemas productivos además de ser un indicador integral de la condición de los ecosistemas. Entre estos microorganismos los hongos micorrícicos (HMA) cumplen un papel fundamental, al incrementar la tolerancia de las plantas a estreses bióticos y abióticos. Los sistemas de labranza tradicionales y el monocultivo tienden a disminuir su diversidad y su población, mientras que las rotaciones de cultivos y el establecimiento de praderas hacen incrementar esta diversidad. Phoma terrestris es un hongo patógeno de suelo, agente causal de la “raíz rosada de la cebolla”, enfermedad limitante para dicho cultivo. Su control es muy dificultoso dado que el patógeno sobrevive en el suelo varias campañas agrícolas, tiene un amplio rango de hospedantes y no existen variedades con buen comportamiento frente a los aislamientos argentinos. El presente proyecto propone la determinación biomolecular de los HMA presentes en el suelo y en asociación a las raíces de la cebolla, el estudio de la variaciones producidas en la flora micorríca bajo diferentes rotaciones, la determinación en la sanidad de la cebolla en las diferentes secuencias de cultivo y la evaluación de la capacidad de los mismos para atenuar los efectos deletéreos de P. terrestris.

Metodologías y técnicas de remediación paisajística de áreas degradadas por la actividad minera en las sierras de Córdoba

El paisaje de montaña en la Provincia de Córdoba ve modificadas las condiciones ambientales naturales por diversas actividades humanas que le producen impactos de variada índole. Una de las principales actividades antrópicas que genera estos impactos es la industria minera, debido a su complejidad y el tiempo que conlleva la vida útil de una explotación. La actividad deja su impronta en el paisaje con consecuencias que deben ser evaluadas para cada caso particular y determinar acciones de remediación, restauración, rehabilitación o revalorización paisajística para recuperar sitios afectados. El enfoque paisajístico como hipótesis de proyecto y disciplina de síntesis, permite abordar de manera integral el conocimiento de los impactos ocasionados por la actividad minera en áreas de montaña y generar herramientas para evaluar, diagnosticar y recomendar acciones que posibilitan recuperar dichas áreas, atendiendo tanto a los aspectos estructurales, funcionales, sensibles como estéticos involucrados en la imagen resultante, conectándolos como eje transversal a diferentes escalas de intervención. El objetivo del proyecto es diseñar un método de diagnóstico que pueda ser aplicado a diferentes situaciones y que permita orientar tratamientos de remediación particulares. Con ello se contribuirá al conocimiento metodológico de aplicación para las disciplinas que hoy intervienen en áreas degradadas de montaña desde un enfoque integral, tomando como eje de abordaje el enfoque paisajístico. Los resultados de este trabajo se podrán aplicar en tratamientos de sitios de montaña degradados así como también en estudios de impacto ambiental previos a las intervenciones.

Estrategias estadísticas y de aprendizaje automático en genómica y proteómica funcional

El objetivo de este proyecto, enmarcado en el área de metodología de análisis en bioingeniería-biotecnología aplicadas al estudio del cancer, es el análisis y caracterización a través de perfiles de expresión de proteínas y genes de las vías metabolicas asociadas a progresión tumoral. Dicho estudio se llevará a cabo mediante la utilización de tecnologías de alto rendimiento. Las mismas permiten evaluar miles de genes/proteínas en forma simultánea, generando así una gran cantidad de datos de expresión. Se hipotetiza que para un análisis e interpretación de la información subyacente, caracterizada por su abundancia y complejidad, podría realizarse mediante técnicas estadístico-computacionales eficientes en el contexto de modelos mixtos y técnias de aprendizaje automático. Para que el análisis sea efectivo es necesario contemplar los efectos ocasionados por los diferentes factores experimentales ajenos al fenómeno biológico bajo estudio. Estos efectos pueden enmascarar la información subycente y así perder informacion relavante en el contexto de progresión tumoral. La identificación de estos efectos permitirá obtener, eficientemente, los perfiles de expresión molecular que podrían permitir el desarrollo de métodos de diagnóstico basados en ellos. Con este trabajo se espera poner a disposición de investigadores de nuestro medio, herramientas y procedimientos de análisis que maximicen la eficiencia en el uso de los recursos asignados a la masiva captura de datos genómicos/proteómicos que permitan extraer información biológica relevante pertinente al análisis, clasificación o predicción de cáncer, el diseño de tratamientos y terapias específicos y el mejoramiento de los métodos de detección como así tambien aportar al entendimieto de la progresión tumoral mediante análisis computacional intensivo

Manejo de enfermedades y mejora de la salud de las plantas mediante la utilización de microorganismos. Caso 1. "Relevamiento de las especies de hongos micorrícicos presentes en cultivos de cebolla y determinación de su posible rol como agentes de bioprotección contra Phoma terrestris”

La diversidad de los microorganismos del suelo es esencial para la sustentabilidad de los sistemas productivos. Entre estos microorganismos los hongos micorrícicos cumplen un papel fundamental al incrementar la tolerancia de las plantas a estrés biótico y abiótico. Sin embargo, esta función frecuentemente no se concreta dado que los sistemas de labranza tradicionales tienden a disminuir la diversidad de la población de estos hongos simbiontes de las raíces. Phoma Terrestris es un hongo patógeno del suelo, agente causal de la "raíz rosada de la cebolla” enfermedad limitante en dicho cultivo. Su control es muy dificultoso dado que el patógeno sobrevive en el suelo varias campañas agrícolas, tiene un amplio rango de hospedantes y no existen variedades con buen comportamiento frente a los aislamientos argentinos. El presente proyecto propone relevar zonas productoras de cebolla para determinar la diversidad de las especies de hongos micorrícicos presentes y evaluar la capacidad de los mismos para atenuar los efectos deletéreos de Phoma Terrestris.

Marcadores tumorales (p53 y Ki67) en la secuencia metaplasia, displasia, adenocarcinoma en el esófago de Barrett

La Enfermedad de Reflujo Gastroesofágico (ERGE) constituye en gastroenterología, junto con el síndrome de intestino irritable y la dispepsia, la patología de más alta prevalencia. El reflujo gastroesofágico (RGE) crónico y severo puede conducir a lesiones de la mucosa del esófago distal, objetivables endoscópicamente, como Erosiones, Estenosis, Ulceras y Metaplasia Columnar. La Metaplasia Columnar (reemplazo del epitelio esofágico por epitelio columnar) puede ser del tipo Cardial (transicional), Gástrico Fúndico o Intestinal. La Metaplasia Intestinal (MI) se denomina Esófago de Barrett, y es una condición precancerosa con alta prevalencia (del 5 al 20%). En nuestra casuística de los últimos años gira siempre alrededor del 20%. La historia natural de la Enfermedad por Reflujo Gastroesofágico es la siguiente: RGE – metaplasia cardial del epitelio esofágico – carditis por reflujo - metaplasia intestinal – displasia – adenocarcinoma. ¿Cómo se podría modificar esta historia natural?. A través de la prevención, la detección precoz y el desarrollo de terapéuticas efectivas. La lesión histológica que aparece precediendo, y/o acompañando al adenocarcinoma (ACa) , es la displasia (D), definida como una alteración citoarquitectural de los tejidos y de las células, muchas veces imprecisa y subjetiva, y que puede ser de bajo (DBG) y de alto grado (DAG). Como acercamiento al diagnóstico temprano del ACa, además de la búsqueda de displasia, es posible detectar alteraciones moleculares o genéticas en los tejidos, mediante técnicas inmunohistoquímicas, utilizando ciertos tipos de Marcadores Tumorales (MT). El objetivo principal de este trabajo es la detección precoz (diagnóstico temprano del cáncer) en el esófago de Barrett en nuestro medio, mediante la utilización de los mencionados MT.

Determinación de residuos en leche de antimicrobianos de uso frecuente en bovinos

La presencia de antimicrobianos en leche ocasiona una serie de trastornos en la salud humana, como inducción de alergias, resistencia bacteriana y a otro nivel, y pueden afectar los procesos de industrialización de la misma. Existen métodos de determinación de antibióticos cuantitativos y cualitativos, siendo los primeros los más apropiados por su exactitud aunque resulten más complejos y costosos. Entre los segundos se utilizan numerosas técnicas microbiológicas simples y económicas que garantizan determinaciones por debajo de los límites máximos de residuos fijados por distintos bloques comerciales. No obstante, al no cuantificar y por basarse en inhibiciones de crecimiento bacteriano resulta muy controvertida su utilización en la fijación de tiempos de retirada. Estudiaremos fármacos de dos grupos de antimicrobianos utilizados frecuentemente en la terapéutica actual en bovinos productores de leche, estos son los betalactámicos y los macrólidos. Para cada droga se realizarán determinaciones en leche de animales sanos y enfermos con métodos microbiológicos cuantitativos y cualitativos . Se determinarán los tiempos de retirada correspondientes y se compararán estadísticamente estableciendo las diferencias. Los resultados obtenidos en este proyecto plantearán una reformulación de los períodos de retirada que tendrán que fijar los laboratorios productores de medicamentos veterinarios, recomendar los profesionales veterinarios e industrias lácteas y respetar los productores lecheros.

HPV- detección por técnicas de patología molecular

Se trabaja con materiales de citologías y biopsias de cervix uterino en un grupo de pacientes controles biopsiados por otras sospechas clínicas sin diagnóstico clínico, colposcópico ni citológico de presunción de infección por HPV, y tres grupos de pacientes problemas, scorizados como presuntamente negativos, presuntamente sospechosos y presuntamente infectados, basados en presencia de cortes histológicos de acantosis, hiperplasia de células basales y asas capilares, coilocitorisis, cambios nucleares, binucleación y disqueratosis. Se correlacionan las biopsias con los estudios citológicos; sobre los cortes histológicos se procede a efectuar técnicas de hibridización in situ con sondas Innogenex para los virus 6-11, 6-18, grupo del 30. Se han estudiado las asociaciones del HPV en cervix con otras patologías (especialmente infecciosas) en nuestro medio, lesiones simuladoras de infección por el HPV y se trabajará en los grupos sospechosos y presuntamente infectados que sean positivos para la HIS, con marcaciones de detección de grado de actividad proliferativa para Mib1 y p53 y su relación con los subtipos virales. En las lesiones intraepiteliales relacionadas con el HPV se investigarán en la lesión y en la mucosa vecina receptores estrogénicos y progestacionales para tratar de determinar si la infección viral afecta la expresión de estos receptores.

Descubrimiento de información y minería de datos para la toma de decisiones en Biotecnología

En la actualidad la información es uno de los elementos de mayor valor agregado, más cuando es expresión novedosa y útil que permite acelerar el proceso de toma de decisiones o aumentar el conocimiento sobre determinados elementos. Los volúmenes de información que se generan en forma permanente (por ej. en el ámbito hospitalario, experimento genómicos, epidimeológicos, etc.) están creciendo considerablemente. El análisis y procesos diagnósticos exitosos implican la utilización de un número cada vez mayor de variables a asociar. Por otra parte, el formato digital está reemplazando cada vez más el papel en todos los ambientes, desde el empresarial hasta el de salud, pasando indudablemente por el de los experimentos científicos, particularmente los experimentos genéticos. Estos procesos de recolección o generación de información producen volúmenes tales que superan las capacidades humanas para analizarlas. Esta limitación se debe a varios factores, entre los que podemos mencionar, la disponibilidad en tiempo y la incapacidad de relacionar grandes volúmenes con eventos y una gran cantidad de variables. Entonces ¿Qué hacer con toda la información disponible? ¿Cómo extraer conocimiento de dicha información? El Descubrimiento de Información en Bases de Datos (DIBD) y las técnicas de Minería de Datos (MD) (entre las que podemos mencionar aquellas provenientes del campo de la Inteligencia Artificial, tales como los modelos Neuronales Artificiales) son metodologías asociadas, tendientes a resolver los problemas de la extracción de información novel y útil sobre un conjunto de datos y/o señales biomédicas. Este proyecto trata sobre el desarrollo y aplicación de metodologías de análisis de datos para el descubrimiento de información en bases de datos biológicas y biomédicas, tendientes a mejorar y/o desarrollar nuevas técnicas de diagnóstico, como también para el análisis de señales e información biomédica.