Participación de las células de la cresta neural en el desarrollo de anomalías inducidas por agentes exógenos (síndrome fetal alcohólico y embriopatía por ácido retinoico)

En la etapa embrionaria temprana de los vertebrados, las células de la cresta neural (CCN) se segregan del tubo neural y se distribuyen con patrones temporales y espaciales muy precisos, contribuyendo a la formación de muchos derivados: neuronas y glía del sistema nervioso periférico, parte del sistema endócrino, sistema pigmentario y la mayor parte de los tejidos cráneo-faciales. Las bases morfogenéticas de esta movilización de las CCN se asocian con la disponibilidad de componentes de la matriz extracelular, con fenómenos de apoptosis selectiva, y con la expresión de genes homeóticos, de proteínas transportadoras de retinoides y de receptores de ácido retinoico (AR). En consecuencia, el mecanismo que define el comportamiento de las CCN migratorias asume una especial importancia, desde que cualquier fallo producido en estos "reguladores topográficos" podrá alterar la ordenada traslocación de CN, induciendo una dismorfogénesis. (...) Objetivos: 1) Analizar el comportamiento dinámico de la etapa migratoria temprana de las CCN de niveles cefálico y troncal expuestas a etanol o AR in vitro. 2) Evaluar la posible reversibilidad de los efectos del etanol y del AR sobre la morfología y dinámica migratoria de las CCN de niveles cefálico y troncal in vitro. 3) Analizar los componentes del citoesqueleto asociados con los cambios de forma y motilidad celular en CCN de niveles cefálico y troncal expuestas a etanol y AR in vitro. Los resultados del proyecto permitirán aportar al conocimiento de los mecanismos básicos que regulan la movilidad de poblaciones celulares de gran importancia para el desarrollo humano. Los datos obtenidos servirán de base para futuros enfoques de biología molecular tendientes a innovar aspectos del diagnóstico, pronóstico y prevención de patologías humanas de creciente prevalencia provocadas por el etanol (FAS) y los retinoides (RAE).

Estudios de quimioprevención en: 1) Modelo NMU de carcinogénesis de páncreas de rata. 2) Osteosarcoma inducido por NMU

El cáncer es una enfermedad común de causa de muerte en el mundo entero. Si bien el éxito en el tratamiento de casi todas las formas de esta enfermedad depende de su diagnóstico temprano seguido de resección quirúrgica, los enfoques en investigación sobre compuestos inhibitorios de la carcinogénesis podrían ser aplicados a implementar estrategias de quimioprevención poblacionales. Se sabe que el carcinoma de páncreas exocrino ocupa el cuarto lugar como causa de muerte en el hombre en los Estados Unidos. Se presupone que su incidencia es similar en nuestro país. La causa del cáncer de páncreas es desconocido en la mayoría de los casos. Los estudios epidemiológicos si bien no dan datos certeros tienden a señalar que componentes de la dieta son factores de riesgo en la génesis del cáncer de páncreas (Rogers y Longnecker, 1988). Se conoce que el cáncer de páncreas es clínicamente silencioso y sólo manifiesta síntomas tardíamente, cuando ya se ha producido la invasión y metástasis (Pour, 1991). De ahí que haya interés por desarrollar modelos multifactoriales que puedan aportar datos para comprender las causas y el mecanismo de desarrollo del cáncer en el hombre. Trabajos realizados en el laboratorio del Programa Centro de Biología Celular y Desarrollo (CEBYD-CONICET), Facultad de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Córdoba, Director Dr. Benito Monis, han permitido establecer que la nitrosometilurea (NMU) induce la proliferación de poblaciones celulares exocrinas del páncreas de rata con la formación de estructuras nodulares atípicas, múltiples, de crecimiento expansivo que aumenta en número y tamaño con la edad, a los que identificaron con la sigla FACH (Focal Acinar Cell Hyperplasia). Este proceso hiperplásico es primariamente del epitelio acinar, aunque se han observado con notable menor frecuencia la aparición de estructuras ductulares neoformadas y aislados focos microscópicos de células con apariencia de hepatocitos (transdiferenciación o metaplasia hepatocítica). Los nódulos son con mayor frecuencia acidófilos aunque pueden observarse focos basófilos. Estos últimos son de dimensión microscópica. Excepcionalmente se han encontrado lesiones cancerosas en páncreas en el numeroso grupo de ratas inyectadas con NMU y estudiadas luego de la muerte natural en el laboratorio, por lo cual se infiere que las lesiones proliferativas que el NMU induce en páncreas de rata no posee tendencia a la transformación maligna. Este es el concepto central en las investigaciones sobre carcinogénesis pancreática en curso en el laboratorio CEBYD y sobre el cual proponemos el presente plan de trabajo. Además, hemos aislado células de un osteosarcoma inducido en la rata por la NMU (en curso) que han sido mantenidas tanto "in vivo" como "in vitro" para su caracterización y para el estudio de agentes inhibitorios de la carcinogénesis. El propósito del presente plan de trabajo es probar posibles agentes quimioterapéuticos en ambos modelos experimentales desarrollados en nuestro laboratorio.

Fisiología de pre y post-cosecha en ajo (Allium sativum L.) en cv. Rosado, Blanco y Colorado

En base a los trabajos realizados a nivel de fisiología de pre-cosecha, se continúa con los objetivos específicos referentes a las relaciones nutricionales en lo que respecta a fertilización nitrogenada y condición del nitrógeno en el suelo. Todo ello a fin de relacionar los períodos críticos en el ciclo del cultivo sometido a diferentes tratamientos de fertilización. Se continuará con el desarrollo del Modelo de pronóstico de crecimiento y rendimiento del cultivo de ajo, extendiendo a futuro datos del cultivo a productores. Los estudios de post-cosecha han avanzado en la determinación de distintos índices de carácter bioquímico y fisiológico a fin de tomar decisiones en relación a la calidad del ajo que se consume y se exporta. El objetivo de este trabajo es: - Determinar que el período crítico para la fertilización nitrogenada es el comprendido entre el inicio del crecimiento aéreo y llenado del bulbo y depende principalmente de las condiciones edáficas.

Dinámica estructural de membrana plasmática de epitelio urinario con distinta composición en ácidos grasos

Hoy se conoce que los lípidos de la dieta son factores ambientales importantes en el desarrollo del cáncer. En efecto, tanto el cáncer de mama como el de colon han sido relacionados con alto consumo de grasas saturadas. Por otra parte, hay evidencias clínicas y experimentales que señalan que la deficiencia en ácidos grasos esenciales (DAGE) está asociada a lesiones tumorigénicas, tales como elevada proliferación celular y anormal diferenciación especialmente en epitelios queratinizantes y urinario. (...) La patobiología del cáncer de vejiga, de alta incidencia en nuestro medio, es un enigma. Varios fenómenos de membrana relacionados al cáncer (interacción intercelular, transducción transmembrana, metástasis) son sensibles a cambios en la rigidez de membrana. Este proyecto contempla el estudio de parámetros dinámicos de lípidos de membrana plasmática de epitelio de vejiga con variada composición de ácidos grasos. Se determinará: a) La depolarización de la fluorescencia de sondas fluorescentes que predominantemente reflejan el orden estructural de los lípidos de membrana. b) La anisotropia de la fluorescencia de fluoroforos que por su ubicación dentro de la bicapa lipídica reflejan gradientes de fluidez a través de la membrana. Los datos permitirán caracterizar las condiciones dietarias en ácidos grasos que determinan propiedades de membrana que pueden influenciar la promoción y/o desarrollo del cáncer de vejiga.

Generación y reacciones en fase gaseosa de radicales pequeños de interés en los procesos de deposición de silicio y derivados y en la química atmosférica

Los radicales libres juegan un papel importante como intermediarios en muchas reacciones químicas, como aquéllas involucradas en la combustión, en la atmósfera y en el espacio interestelar. El interés en los radicales libres ha crecido como resultado de la aplicación de las técnicas láser. (...) (...) Otra razón es su importante rol en la química de la atmósfera en relación a los problemas ambientales y su papel en los procesos de oxidación de moléculas orgánicas, en la química de la combustión y en la química atmosférica. Por esto es importante medir los coeficientes de velocidad para estas reacciones y comprender los mecanismos de reacción involucrados. (...) La aplicación de láseres al procesamiento de materiales para producir polvos y recubrimientos cerámicos de utilidad en microelectrónica, medicina, etc., ofrece una nueva tecnología con ventajas respecto de los métodos convencionales. SiH4 y sus derivados reciben atención debido a su importancia en la industria de los semiconductores. Sin embargo hay poca información disponible sobre los procesos químicos elementales de esta molécula. (...) En síntesis, es necesario conocer la reactividad y la cinética de los radicales del Si facilitará, a los fines de facilitar la construcción de mecanismos de deposición; el depósito de películas muy finas de Si y sus derivados a partir de distintos tipos de precursores en fase gaseosa, es de vital importancia en la tecnología moderna. (...) El proyecto comprende el estudio de las fluorescencias infrarroja y visible producidas por las especies generadas por la descomposición de silano (SiH4) por irradiación láser en fase gaseosa. Se estudia la generación de radicales, principalmente SiH2 y SiH3, a partir de precursores adecuados y sus reacciones con el objeto de obtener parámetros cinéticos y mecanismos de reacción que contribuyan al modelado de los procesos de deposición de metales y semiconductores. Se completará el montaje y calibración de un sistema de fotólisis pulsada con detección por fluorescencia de resonancia en flujo lento para el estudio de reacciones de átomos y radicales pequeños con compuesos de interés atmosférico.

Investigación químico-farmacéutica de agentes antimicrobianos

Este proyecto interdisciplinario comprende la síntesis de nuevos agentes antimicrobianos, particularmente antimicrobianos flourquinolónicos (AMFQ) y compuestos estructuralmente relacionados, y la evaluación de sus propiedades específicas. En etapas previas se prepararon varios derivados y entre ellos se seleccionaron los de la serie que poseía el grupo sulfanililpiperacinil en posición 7 del anillo quinolónico. Estas moléculas exhiben una interesante actividad cuando se evalúa la potencia antimicrobiana in vitro (CIM), por lo que se está avanzando en el estudio de su actividad in vivo. Estos AMFQ son absorbidos por vía oral (estudios en ratas) y actualmente el Laboratorio esta estudiando su toxicidad y farmacocinética como parte de un trabajo en colaboración con nuestro grupo. La actividad in vitro (CIM) de los AMFQ esta determinada en parte por la cinética de ingreso a la bacteria y en parte por la actividad intrínseca del compuesto frente a lo topoisomerasa. En consecuencia, se está estudiando la cinética de captación de los AMFQ por las bacterias, en una variedad de condiciones experimentales, con el objeto de obtener un mejor conocimiento de su mecanismo de acción. Paralelamente se están planificando los experimentos para medir la capacidad de inhibir la topoisomerasa. Por otro lado, se estudian las propiedades físico-químicas de los nuevos AMFQ, consideradas relevantes para interpretar su comportamiento biológico. Hasta el presente han sido determinados los perfiles solubilidad-ph de algunos compuestos modelos y se estudiaron las propiedades hidrofílicas-lipofílicas de una variedad de AMFQs zwitteriónicos y no zwitteriónicos. Se continuará profundizando sobre estos puntos y con la determinación de otras propiedades de interés farmacéutico, tanto en estado sólido como en solución. Sobre la base de los anteriores resultados, se han elaborado algunas hipótesis e trabajo que condujeron a la síntesis de nuevas estructuras, cuyas propiedades antibacterianas y antimicobacterianas están siendo evaluadas. Se han sintetizado, también, complejos de AMFQ metales al estado sólido, los que exhiben interesantes propiedades farmacéuticas. Se está avanzando sobre la confirmación de sus estequiometrías y otras propiedades físico-químicas de interés biofarmacéutico.

Estudios de erosión hídrica, dinámica del agua y prácticas de control en una cuenca de la región central de Córdoba

Los fenómenos de Erosión Hídrica e incremento de los volúmenes de escurrimiento se han agravado notablemente al haberse incrementado la superficie sembrada con soja, provocando graves perjuicios económicos en obras de infraestructura y localidades urbanas. Como un aporte para la planificación tanto predial como a nivel de cuenca y territorial se postula que: La captación y conservación de las aguas de lluvia, disminuyendo el escurrimiento superficial, disminuye la erosión y aumenta la disponibilidad de agua para los cultivos. La medición de caudales permite evaluar los métodos de cálculo del escurrimiento para la cuenca y poseer una herramienta para el correcto dimensionamiento de las obras de ingeniería hidráulica así como para la protección contra los excedentes hídricos. Para probar las hipótesis planteadas se propone: Evaluar los procesos hídricos y los aspectos fisiográficos de la cuenca en sus dimensiones espacial y temporal para la conformación de un banco de datos. Examinar las técnicas clásicas para la determinación de caudales de proyecto. Evaluar el impacto de los cambios en las prácticas de uso y manejo de suelo sobre la generación de excedentes hídricos. Cuantificar el fenómeno erosivo en tierras agrícolas. Probar la eficacia de algunas prácticas agrícolas en la disminución de la erosión hídrica, la captación de agua y el rendimiento de los cultivos. Demostrar los beneficios económicos del control de la erosión. Se busca demostrar la ventaja económica del control de la erosión para facilitar su aplicación por los productores y proveer a los profesionales e instituciones de herramientas adaptadas a la zona para el manejo de esta problemática.

Reconstrucción del comportamiento biosocial en poblaciones prehistóricas, contacto y postcontacto inicial: I. Yocavil Meridional, Tilcara y Doncellas

Se propone aquí el estudio de materiales esqueletales ya excavados (Tilcara, Jujuy) y a ser excavados por nuestro equipo en la región de Valles y Quebradas del noroeste argentino (Yocavil Meridional). Se trata de importantes hallazgos de áreas de enterratorio directamente vinculadas con la existencia de poblaciones aborígenes prehistóricas (período agroalfarero), de contacto y postcontacto inicial. (...) Nuestro objetivo global es intentar la reconstrucción del comportamiento biosocial de los grupos bajo estudio y proporcionar una explicación general de la variación biológica observada así como de los ritos y prácticas funerarias, en términos de comportamiento biosocial que pueda ser utilizada como modelo teórico para interpretar las interacciones entre la biología de los individuos, la organización social y los medios naturales particulares. La investigación que se propone representa el primer intento de tratamiento sistemático de áreas de enterratorio del país. Los datos recolectados durante este proyecto proveerán información sobre una porción de la historia biológica de las poblaciones aborígenes de nuestro territorio hasta hoy pobremente conocida. Una combinación de excavación y prospección intensiva en los sitios seleccionados va a proporcionar datos esenciales para los estudios de anatomía funcional, estilo de vida y adaptación. Se abre de esta manera una promisoria línea de investigación para la interfase entre biología y cultura, especialmente en las interrelaciones entre Antropología Física y Bioarqueología, una disciplina surgente que pone el énfasis en el componente biológico del registro arqueológico.

Estudios sobre la Formación y Evolución Estelar

La evolución estelar, si bien en sus aspectos más generales aparecen como bien comprendida de acuerdo a ciertos lineamientos teóricos, presenta en contrapartida etapas enigmáticas y detalles particulares que aún no han sido develados en su totalidad. Entre estos últimos aspectos podríamos incluir: a) Evolución de sistemas binarios cerrados, en los que la pérdida del momentro angular y la transferencia de masa entre las componentes altera sus características iniciales; b) Evolución de la secuencia principal y de las gigantes en cúmulos abiertos, efectos del "fogonazo de helio", pérdida de masa, efectos de la metalicidad, frecuencia de binarias, etcétera. c) Evolución retardada en algunas estrellas denominadas "Blue Stragglers" por uno o más motivos aún no establecidos definitivamente, aunque las evidencias observacionales apuntan a la binaridad como la causa principal de este fenómeno; d) Tasa de formación de estrellas, función inicial de masas, etapas previas a la secuencia principal. (...) Algunas etapas particulares en la evolución de las estrellas son el principal objetivo del presente proyecto. Esto incluye los sistemas binarios cerrados con probables pérdidas de momento angular y transferencia de masa; estrellas evolutivamente rezagadas (blue stragglers) en cúmulos abiertos a fin de determinar las causas de su anormalidad; estrellas de secuencia principal y gigantes rojas en agregados estelares de nuestra galaxia, con el propósito de determinar sus parámetros fundamentales como distancias, edades, metalicidades, probabilidades de pertenencia, etc.; estrellas en etapas de formación, tendiendo a investigar sus características primordiales tales como su variabilidad fotomátrica, la existencia de jets y discos circumestelares y la distribución estadística inicial de masas estelares. Se utilizan para ello las más modernas técnicas observacionales (espectroscópicas y fotométricas) a fin de aportar datos específicos de los diferentes objetos investigados. Finalmente estos datos son cotejados con las predicciones teóricas más actuales de las diferentes etapas de la evolución estelar.

Caracterización molecular y funcional de b-gc, una subunidad novedosa del receptor IGF-I

El factor de crecimiento similar a insulina-I (IGF-I) es una hormona peptídica que participa en el crecimiento animal, desarrollo de los tejidos y diferenciación. Hay un creciente cuerpo de evidencias que indican que esta hormona es también importante en la regulación del desarrollo del sistema nervioso. (...) Este factor de crecimiento ejerce sus acciones interaccionando con un receptor heterotetramérico similar al receptor de insulina. b-gc es una subunidad b novedosa del receptor de IGF-I, típica del sistema nervioso central y enriquecida en conos de crecimiento neural. Los objetivos del presente proyecto consisten en: a) Caracterización molecular de b-gc mediante clonado y secuenciado del cDNA que codifica su biosíntesis; b) Caracterización bioquímica de las vesículas que transportan bgc en neuronas en desarrollo desde el aparato de Golgi hacia el cono de crecimiento neural; c) Estudio de la expresión y distribución de bgc en células nerviosas no neuronales, como oligodendrocitos y astrocitos. (...) La caracterización molecular de los receptores de IGF-I conteniendo b-gc y que presenta una distribución muy interesante durante el desarrollo del sistema nervioso central, puede aportar datos fundamentales para la comprensión de la función de estos receptores y su correspondiente hormona durante el desarrollo del sistema nervioso y su transporte específico a los conos de crecimiento neural. La caracterización bioquímica de las vesículas conteniendo b-gc puede aportar importantes datos sobre la presencia de diferentes tipos de vesículas de transporte no sinápticas, como surge de resultados obtenidos recientemente.

Fotoquímica y fotofísica: Procesos de fotooxidación

Este proyecto comprende diferentes áreas o tópicos del saber los cuales se enumerarán divididos en los siguientes subtemas: A) Fotoquímica de compuestos carbonílicos perhalogenaso, fotooxidación en fase gaseosa; B) Fotoquímica y fotofísica láser de compuestos de coordinación; C) Reacciones de moléculas excitadas con especies de interés biológico. Subtema A: En nuestro laboratorio se ha estudiado la fotólisis de compuestos perhalogenados en fase gaseosa tales como CF3COF (fluoruro de perfluoroacetilo), CF3COCl (cloruro de perfluoroacetilo). Particularmente, se han determinado rendimientos cuánticos de descomposición, como así también se han propuesto probables mecanismos de reacción para cada una de ellas. Como próximo objetivo pretendemos continuar tales estudios y para esto se procederá al estudio de la fotooxidación de halogenuros de perfluoroacilo con el fin de aportar datos concretos sobre el mecanismo de tales reacciones. Subtema B: Este proyecto se orienta al estudio de procesos fotoquímicos y fotofísicos en fase condensada de compuestos de coordinación de metales de transición. Estos compuestos presentan un amplio campo de estudio desde dos puntos de vista: 1) desde el práctico, se orienta al desarrollo de posibles esquemas para la conversión y almacenamiento de la energía solar y 2) desde el teórico, nos permite chequear la validez de las teorías de transferencia de electrones de esfera externa sobre un amplio rango de cambios de energías libres como para obtener parámetros cinéticos confiables. En tal sentido se continuará con el estudio del efecto del medio: solvente, temperatura, pH, fuerza iónica, etc., sobre las reacciones de quenching del estado excitado de las especies Cr(phen)33+, Cr (bpy)+ 33+ y sus homólogos sustituidos por distintos fenoles desactivantes. También se estudiará a partir de compuestos minerales de interés regional tales como los derivados del U(VI) (U3O8 2+, (UO2)2 (OH)22+, etc.) cuyo mecanismo de desactivación permanece incierto. Subtema C: Las moléculas electrónicamente excitadas cumplen un importante rol en los sistemas biológicos al estar involucradas en mecanismos de transferencia electrónica y procesos oxidativos. En nuestro laboratorio, se han realizado estudios de procesos de fotooxidación de indoles por oxígeno singlete en medios no acuosos y nuestro objetivo es continuar el estudio de estos procesos en complejos entre ciclodextrinas y derivados indólicos y fenólicos y posteriormente se estudiará el efecto del medio: solvente, temperatura, pH, etc. y las reacciones de fotooxidación de los derivados indólicos y fenólicos en presencia de ciclodextrinas. Paralelamente, se continuará estudiando la interacción del oxígeno singlete con derivados indólicos utilizando los métodos MINDO/3, MNDO, AMI y PM3. Los objetivos del proyecto apuntan a consolidar grupos de investigación en área de la investigación básica con la finalidad de generar recursos humanos, nuevos conocimientos y su posible transferencia a otras áreas del conocimiento.

Análisis no convencional por fluorescencia de Rayos X (Estudio de superficies y análisis con resolución espacial)

[El presente proyecto] aborda el tema de espectroscopía por fluorescencia de Rayos X (FRX) no convencional, en particular el estudio de superficies por reflexión total y el análisis con resolución espacial (mapping) mediante capilares para Rayos X. Objetivos generales y específicos Este proyecto consta de objetivos teóricos y experimentales. Se planea construir y caracterizar sistemas de condensación de haces de fotones por medio de capilares de Rayos X. (...) Se concluirá con el desarrollo e implementación del sistema para análisis superficial por perfiles de profundidad. Este sistema, cuyo estado de avance se encuentra ya muy adelantado, comenzará a utilizarse para realizar estudios de capas superficiales, perfiles superficiales de densidad y concentración, etc. El citado dispositivo es un sistema mixto mecánico-elástico que permite efectuar variaciones angulares con precisión de centésimas de milirradián. Con el objeto de llevar a cabo estudios de perfiles de profundidad cuantitativos se desarrollarán métodos y algoritmos para análisis de datos basados en las estructuras teóricas del análisis por EXAFS (Extended X Ray Analysis Fine Structure). Este enfoque surge de la similitud entre los espectros obtenidos en una experiencia de EXAFS y los correspondientes a una medición de "Depth Profiling" y tiene su fundamentación sobre la base de las ecuaciones elementales para intensidad fluorescente en condiciones de onda estacionaria. Ya que las técnicas por FRX no convencionales están invariablemente asociadas a fuentes de irradiación no convencionales, otro de los objetivos importantes de este proyecto es llevar a cabo experiencias en laboratorios sincrotrón. (...)