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).

Evaluación del efecto del láser y magnetoterapia en miopatía experimental valorando biomarcadores de estrés oxidativo, histomorfometría y actividad enzimática mitocondrial

El láser de baja y media energía y la magnetoterapia son utilizados en desórdenes osteomioarticulares por sus efectos analgésico, antiinflamatorio y trófico, entre los más destacados. Sin embargo, son insuficientes las investigaciones sobre su mecanismo de acción y antecedentes científicos que avalen sus efectos. Es por ello, que la determinación de acontecimientos celulares y moleculares que ocurren durante la interacción de estos tipos de energía con el sistema muscular, sería relevante para el conocimiento y optimización de tales terapias en las ciencias biomédicas. En las miopatías inflamatorias idiopáticas, se encuentra afectada la estructura, morfología y bioquímica del tejido muscular. La energía que éste requiere para el normal funcionamiento es generada en la mitocondria. Esta organela también es la responsable de la generación de especies oxidantes provocando estrés oxidativo y el inicio de los procesos de apoptosis. Por lo antes dicho, consideramos que la determinación de los biomarcadores inflamatorios asociados a estrés oxidativo, realizando el análisis histomorfométrico ultraestructural y valorando la actividad de los complejos enzimáticos mitocondriales, permitiría una evaluación de la acción terapéutica del láser y la magnetoterapia en un modelo experimental de miopatía. Para ello se propone evaluar el efecto de la magnetoterapia y del láser de baja energía (He-Ne y As.Ga) en miopatía experimental determinando indicadores inflamatorios asociados a estrés oxidativo, análisis histomorfométrico y valoración de la actividad enzimática mitocondrial. Específicamente: -Determinar indicadores inflamatorios y de estrés oxidativo: Oxido Nítrico, Grupos carbonilos, L-citrulina, Fibrinógeno, Superóxido dismutasa, Glutation peroxidasa y Catalasa por espectrofotometría. -Identificar los cambios anatomopatológicos del músculo esquelético por microscopía óptica (MO): cuantificación del infiltrado inflamatorio; MO de alta resolución (MOAR) y por microscopía electrónica: histomorfometría de la ultraestructura miofibrilar y mitocondrial. -Valorar las actividades enzimáticas de la citrato sintasa y de los complejos: I (NADH-ubiquinona reductasa), II (succinato-ubiquinona-reductasa) III (ubiquinona-citocromo c-reductasa) y IV (citocromo c-oxidasa); en mitocondrias de tejido muscular por espectrofotometría. -Evaluar la actividad apoptótica en las fibras musculares de los diferentes grupos por ténica de T.U.N.E.L. Las mediciones mitocondriales (por ME) y de infiltrado inflamatorio (por MO) se realizarán en un total de 5 fotos de aumentos similares en forma aleatoria por grupo estudiado (n=10). Los cambios estructurales observados se analizarán en el programa Axiovision 4.8, para cuantificar el área total ocupada, número total y grado de alteración de las mitocondrias y el porcentaje de infiltrado inflamatorio determinando el grado de inflamación. Los resultados de los datos cuantitativos se analizarán aplicando ANAVA (test de Fisher para comparaciones múltiples); y para los datos categóricos se utilizará Chi cuadrado (test de Pearson), estableciéndose un nivel de significación de p < 0.05 para todos los casos. Importancia del Proyecto: La salud y el bienestar del hombre son los logros perseguidos por las ciencias de la salud. La obtención de terapias curativas o paliativas con un mínimo de efectos colaterales para el enfermo se incluye en estos logros. Por esto y todo lo anteriormente expuesto es que consideramos de gran importancia poder esclarecer desde las ciencias básicas los efectos celulares y moleculares en modelos experimentales la acción de la terapia con láser y magnetoterapia para una aplicación clínica con base científica en todas las áreas de las Ciencias Médicas.

Mejoramiento de insecticidas de banda verde por incorporación en ciclodextrinas, co-cristales y niosomas

La aplicación de agroquímicos para proteger granos y vegetales es una parte importante de los procedimientos corrientes en el manejo integrado de plagas ya que 20- 40% de la producción mundial potencial se pierde cada año por plagas, malezas y enfermedades. La necesidad de modificar la naturaleza química de los pesticidas para hacerlos más amigables con el ambiente llevó al desarrollo de un gran número de pesticidas clasificados como de banda verde, menos tóxicos, menos contaminantes y más selectivos que los tradicionales. Entre ellos se incluyen los insecticidas reguladores de crecimiento (IGR) seleccionados para este proyecto. Sin embargo, como compuestos orgánicos, tienen baja solubilidad acuosa lo que usualmente requiere de la formulación para su uso agrícola con otros vehículos como aceites o solventes que son contaminantes. Las regulaciones internacionales son cada vez mas estrictas en cuanto al uso de pesticidas por lo que es muy importante el desarrollo de tecnologías apropiadas para la utilización de compuestos de banda verde en los cultivos de la región. Nuestra propuesta se enfoca en generar formas alternativas (‘paquetes moleculares’ multi-componentes) de estos IGR que tengan mayor solubilidad acuosa que los compuestos no tratados, posibilitando su formulación en medio acuoso ambientalmente amigable. Las rutas elegidas comprenden la inclusión de los IGR dentro de sistemas nanoestructurados como la cavidad de ciclodextrinas (CDs), su incorporación en co-cristales y el encapsulado en niosomas. Las CDs son moléculas cíclicas biodegradables y no-tóxicas, formadas por unidades de glucosa. Los niosomas son vesículas microscópicas con un corazón acuoso encerrado por una membrana de surfactantes no iónicos que forman estructuras bicapa cerradas. Los co-cristales resultan de la interacción entre un compuesto y un co-formador con una estructura complementaria con el primero que permite la formación de enlaces puente H entre ambos. Los tres procesos involucran interacciones ‘suaves’ entre el IGR y la otra especie, dejando intacta la integridad biológica del insecticida. Se espera así obtener una diversidad de sistemas para diferentes opciones de formulación. Se eligieron IGR derivados de benzoilfenilurea (BPU), dibenzoilhidracinas (DBH) e isopreno, clasificados como clase U (unlikely to present acute hazard in normal use) por la OMS que tienen relativamente baja toxicidad para humanos y otros mamíferos, alta selectividad para insectos y muy poca solubilidad acuosa. Luego del aislamiento de las nuevas construcciones moleculares, se establecerán los efectos sobre las propiedades fisicoquímicas de los IGR. Se efectuarán estudios en estado sólido y en solución. Los complejos sólidos en CDs preparados por distintos métodos se examinarán por FTIR y RMN en estado sólido, microscopía FTIR, difracción de Rayos X de polvo y monocristales, TGA, DSC y microscopía ‘hot stage’. Por RMN, dicroísmo circular inducido y titulación calorimétrica isotérmica se estudiarán aspectos termodinámicos y estructurales de la inclusión en solución. El efecto sobre la solubilidad y estabilidad química de los IGR se investigará midiendo, respectivamente, las velocidades de disolución de los complejos y las velocidades de degradación de los IGR en presencia y ausencia de CDs. Para la obtención de co-cristales se usarán moléculas co-formadoras ‘GRAS’ (generally regarded as safe) elegidas en base a la complementariedad de sus grupos funcionales capaces de formar enlaces de H con los de los IGR. Las medidas de los puntos de fusión y velocidad de disolución son parámetros importantes para determinar su eventual utilidad. Los niosomas se prepararán en presencia de los IGR por distintas técnicas usando los surfactantes no iónicos y no tóxicos Tween 20 y 80, Span 20 y 80 y Brij-35. Se analizarán el tamaño y morfología de los agregados por microscopía de transmisión electrónica y se determinará la estabilidad en el tiempo de los niosomas por UV-vis.