Characterization of microbial populations in a wastewater treatment plant focusing on Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Mejoramiento de la eficiencia productiva de caprinos de leche de la zona norte de la provincia de Córdoba por el control de enfermedades infecciosas y parasitarias (Red Pictor)

En el norte de la Provincia de Córdoba, la progresiva intensificación de la producción láctea caprina, debido al fuerte incentivo desde áreas gubernamentales, ha dado como resultado la aparición de algunos problemas sanitarios que generalmente pasan desapercibidos cuando las condiciones productivas se desarrollan en sistemas extensivos y muy rudimentarios. Se comienzan a visualizar problemas sanitarios-productivos inherentes a sistemas de mayor eficiencia y derivados de una mayor carga animal y productividad individual como son las parasitosis por nematodes gastrointestinales y las mastitis. El control químico de ambas afecciones se está llevando a cabo en forma totalmente empírica y con un uso indiscriminado e irracional de antimicrobianos y antiparasitarios, con fracasos terapéuticos, aparición de residuos y sin control de tiempos de retiro. En este contexto, además de las pérdidas productivas, existe un riesgo real de enviar leche al consumo o a la industrialización con concentraciones importantes de antibióticos y/o antiparasitarios. Por todo ello, con este proyecto nos planteamos como objetivos identificar principales especies bacterianas y parasitarias que infectan a nuestros rodeos caprinos; identificar los antimicrobianos y antiparasitarios que se utilizan; realizar los mismos estudios de eficacia, farmacocinética y de resistencia, siendo los beneficiarios directos de estos resultados los productores, el profesional veterinario, los consumidores y la industria láctea.

Estudio de las sustancias antimicrobianas producidas por los microorganismos integrantes de la microbiota de terneros jóvenes

El uso desmedido de antibióticos, en especial en los animales que son destinados al consumo humano, produjo la aparición de cepas bacterianas resistentes y favoreció la presencia de residuos de esas sustancias en los alimentos. Esta situación ha sido relacionada con la aparición de alergias, trastornos gastrointestinales y otros problemas que han puesto en riesgo la salud de la población y han promovido una presión creciente de los consumidores y de los entes reguladores para que el sector de la producción de alimentos no utilice antimicrobianos y evite la presencia de sus residuos. El objetivo del trabajo es evaluar la capacidad de las sustancias con actividad antimicrobiana, producida por la microbiota natural, para inhibir el desarrollo de bacterias patógenas responsables de causar enfermedades en terneros jóvenes. Se utilizarán bacterias ácido lácticas autóctonas aisladas a partir de intestinos (duodeno, yeyuno, íleon, colon y ciego), cavidad bucal de terneros de crianza artificial y de vagina de vacas en la etapa pre-parto y que forman parte del cepario del Laboratorio de Análisis de Alimentos, DSPV. Los microorganismos que demuestren capacidad para producir sustancias antimicrobianas serán identificados utilizando técnicas moleculares (amplificación del 16S rRNA, secuenciación y comparación en bases de datos). Las sustancias producidas por los microorganismos serán purificadas antes de analizar su capacidad inhibitoria. Posteriormente, se evaluará el efecto de los agentes físicos (temperatura) y químicos (solventes orgánicos, ácidos, tripsina, proteinasa K y pepsina) sobre dicha capacidad.

Búsqueda de nuevos compuestos con acción inhibidora de bacterias y enzimas asociadas a patologías, obtenidos a partir de plantas nativas y naturalizadas del centro de Argentina

Las infecciones bacterianas están en franco aumento por diversas razones, en especial por la aparición de resistencia a los antibióticos comerciales. Por otro lado los inhibidores de acetilcolinesterasa (AChE) y tirosinasa, ambas enzimas relacionadas con diversas patologías como por ejemplo la enfermedades de Alzheimer o Parkinson, presentan ciertos inconvenientes en especial asociados a su toxicidad. Es por esto que el descubrimiento de nuevas moléculas con acción inhibidora de bacterias y de las mencionadas enzimas es un desafío de muchos investigadores. Las plantas son capaces de sintetizar compuestos que utilizan como sus propias armas de defensa contra el ataque de agentes externos negativos. Esta propiedad puede ser aprovechada por el hombre para la obtención de nuevos medicamentos fitoterápicos. Continuando con la búsqueda de compuestos naturales bioactivos que realiza nuestro grupo de investigación, es nuestro objetivo encontrar nuevos agentes obtenidos a partir de plantas nativas y naturalizadas de la región Central de Argentina efectivos para inhibir bacterias y enzimas asociadas a enfermedades. Estos productos pueden llevar a nuevos medicamentos fitoterápicos o a novedosos líderes para la síntesis de análogos. De esta manera podremos contribuir a mejorar la calidad de vida de los pacientes afectados.

Expresión y rol del SLPI (Secretory leukocyte protease inhibitor) en la inmunidad innata del ojo asociado a procesos inflamatorios e infecciosos oculares

En la terapia antimicrobiana, se pretende comprender y desarrollar sinergia con los mecanismos de defensa innatos del huésped, en el área oftalmológica, los relacionados a procesos oculares infecciosos tanto específicos como no específicos. Conservando y estimulando la presencia de los péptidos antimicrobianos, se obtendría una prevención e inhibición de los microorganismos responsables de los principales procesos infecciosos e inflamatorios oculares, que permitirá un tratamiento rápido y eficaz en el control del proceso patológico. De esta forma se podrá evitar secuelas devastadoras de dichas complicaciones que en un gran porcentaje llevan a la ceguera del paciente asociadas al diagnóstico tardío, inespecífico o asociado a resistencia a los antibióticos actuales. Los péptidos antimicrobianos y anti-inflamatorios prometen ser un método terapéutico eficaz, natural, libre de efectos secundarios y adversos en la terapia antimicrobiana e inmuno moduladora futura. Basados en estudios publicados realizados en animales, estospéptidos con capacidad antibacteriana se expresarían en tejidos oculares normales actuando como agentes antimicrobianos de la inmunidad innata del ojo y así también como regulador de la actividad inflamatoria. Estos péptidos antimicrobianos – anti inflamatorios podrían utilizarse para la prevención y tratamiento de procesos infecciosos oculares, en formulaciones simples o combinadas a otras sustancias antibióticas antimicrobianas en forma sinérgica. Secretory leukocyte protease inhibitor (SLPI), terminología anglosajona que se utilizó para definir a una proteína de 12 kDa de peso molecular cuya única función conocida hasta hace unos años era la de ser secretada por leucocitos para inhibir proteasas de la matriz extracelular. El objetivo es estudiar la presencia del péptido antimicrobiano SLPI en relación con el remodelado cicatrizal de la matriz extracelular de la cornea y otras estructuras intra oculares, como así también su expresión en relación a procesos inflamatorios e infecciosos del ojo como agente antimicrobiano de la inmunidad innata del huésped.

Control de Mastitis y de residuos de antimicrobianos en leche de cabra

En la provincia de Córdoba hay un fuerte incentivo, desde las áreas gubernamentales como de otras organizaciones, a establecimientos de tambos de cabras y su posterior industrialización, con el fin de desarrollar áreas rurales muy deprimidas. Los productos y subproductos lácteos derivados de estas explotaciones son comercializados para la población con intolerancia a la lactosa bovina, generalmente infantes, y a consumidores de alto poder adquisitivo; en ambos casos la exigencia de la calidad del producto es fundamental. La progresiva intensificación de la producción láctea caprina, debido a los planes gubernamentales, ha dado como resultado una creciente detección de problemas sanitarios en los rodeos, con alta incidencia de mastitis. Esto lleva a un uso indiscriminado e irracional de antimicrobianos, con fracasos terapéuticos, aparición de residuos y sin control de tiempos de retiro, existiendo un riesgo real de enviar leche al consumo o a la industrialización con concentraciones importantes de antibióticos. Por todo ello, con este proyecto nos planteamos como objetivos: identificar las principales especies bacterianas que infectan a nuestros rodeos caprinos; describir los antimicrobianos que se utilizan; realizar un estudio farmacocinético de los mismos, en particular su disposición plasmática y su excreción en leche; determinar su eficacia y posibles cepas resistentes; establecer un tratamiento efectivo y adaptado a las realidades de la producción caprina cordobesa; fijar tiempos de retiro seguros para el consumidor y la industria láctea.

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.

Búsqueda de nuevos compuestos obtenidos a partir de plantas nativas y naturalizadas del centro de Argentina con acción inhibidora de bacterias, enzimas asociadas a patologías y bombas de resistencia a multidrogas (MDR)

Las infecciones bacterianas están en franco aumento por diversas razones, en especial por la aparición de resistencia a los antibióticos comerciales. Por otro lado los inhibidores de acetilcolinesterasa (AChE) y tirosinasa, ambas enzimas relacionadas con diversas patologías como por ejemplo la enfermedades de Alzheimer o Parkinson, presentan ciertos inconvenientes en especial asociados a su toxicidad. Es por esto que el descubrimiento de moléculas obtenidas de plantas con acción inhibidora de bacterias y de las mencionadas enzimas es un desafío de muchos investigadores. En otro aspecto relacionado a la salud humana, muchas drogas antitumorales convencionales corren el riesgo de perder protagonismo debido a su deteriorada eficacia, fundamentalmente atribuida al hecho de que las células cancerígenas han desarrollado resistencia contra ellas. Este fenómeno se debe a la sobre-expresión de proteínas de membrana que actúan como bombas de resistencia a multidrogas (MDR). La inhibición de estas bombas se traduce en un aumento de la eficacia de las quimioterapias. Las plantas son capaces de sintetizar compuestos que utilizan como sus propias armas de defensa contra el ataque de agentes externos negativos. Esta propiedad puede ser aprovechada por el hombre para la obtención de nuevos medicamentos fitoterápicos. Continuando con la búsqueda de compuestos naturales bioactivos que realiza nuestro grupo de investigación, es nuestro objetivo encontrar nuevos compuestos obtenidos a partir de plantas nativas y naturalizadas de la región Central de Argentina efectivos para inhibir bacterias, enzimas asociadas a enfermedades y MDR. Estos productos pueden llevar a nuevos medicamentos fitoterápicos o a novedosos líderes para la síntesis de análogos. De esta manera podremos contribuir a mejorar la calidad de vida de los pacientes afectados

Mecanismos de catálisis por formación de complejos de inclusión

Se deteminará el efecto de la formación de complejos de inclusión con alfa, beta y gamma ciclodextrina sobre la velocidad de las siguientes reacciones: a) Reacciones de isomerización térmica y fotoquímica de azobencenos. Estudio de los intermediarios involucrados. b) Se determinará la capacidad de formar monocapas y agregados de perflouroalquil amidas. c) Reacciones de hidrólisis de amidas donde la naturaleza del sutrato y del nucleófilo determinan la estructura del o de los complejos formados con lo cual se modificará la reactividad. d) Hidrólisis de perfluoroalquil esteres de distinto largo de cadena. Se estudiará la interacción entre antibióticos macrocíclicos y compuestos orgánicos. Se utilizará la formación de complejos de inclusión para incrementar los límites de detección de pesticidas y fármacos. Se sintetizarán derivados de ciclodextrina (glicolípidos) y se determinará su capacidad para formar complejos y para catalizar reacciones que requieren de más de un grupo funcional. Se estudiará la isomerización de 1-olefinas a 2-olefinas. Objetivos: a) Obtener información referida a la naturaleza de las fuerzas intermoleculares que determinan el cambio en la velocidad de reacciones que ocurren en sistemas microheterogéneos. En este sentido, es de especial interés determinar en qué medida es posible modificar la selectividad de una reacción como consecuencia de la inclusión de sustratos y/o reactivos en la cavidad de las ciclodextrinas y sus posibles aplicaciones a síntesis selectiva. b) Determinar en qué medida los antibióticos de la familia de los macrólidos pueden comportarse como receptores supramoleculares.

Desarrollo de metodología e instrumentación para el análisis de compuestos de interés biológico en sistemas de flujo continuo

La cromatogafía líquida de alta perfomance (HPLC) se ha transformado en una de las herramientas analíticas preferidas en el ámbito académico, tecnológico e industrial. Aunque la técnica data de fin de la década del ´60, no ha sido hasta mediado de los años '70 que la misma ganó popularidad, fundamentalmente por los avances logrados en la reproducibilidad de la fabricación de fases estacionarias, mejores bombas de alta presión y el desarrollo de detectores más sensibles. La cromatografía líquida de alta performance es en la actualidad una técnica de gran utilidad en la química clínica y en la bioquímica. Esta técnica resulta muy útil para el análisis de compuestos a nivel de trazas dentro de las complejas matrices biológicas. El objetivo principal del presente proyecto es realizar investigaciones en el área de la Química Analítica, específicamente química bioanalítica, a fin de desarrollar metodologías y detectores electroquímicos altamente sensibles y selectivos para el análisis de compuestos de interés biológico mediante cromatografía líquida de alta presión. El proyecto comprende tres líneas íntimamente relacionadas: A) Análisis de metabolitos de catecolaminas por HPLC con apareamiento iónico, en orina de ratas cuyas madres han sido sometidas a estrés por inmovilización; esto permitirá correlacionar el efecto del estrés prenatal en los niveles de catecolaminas presentes en las crías. Esta línea está comprendida en un objetivo más amplio que es correlacionar el efecto del estrés prenatal sobre la madurez sexual de las crías. B) Análisis de antibióticos del grupo de las fluoroquinolonas mediante técnicas electroquímicas y de HPLC. Se pretenden elucidar los procesos de electrodo que ocurren durante la electrorreducción de antibióticos del grupo de las fluoroquinolonas, para de esta manera desarrollar detectores electroquímicos para sistemas de flujo continuo. C) Desarrollo de un micropotenciostato computarizado para la detección en sistemas de flujo continuo. (...) También se pretende implementar el uso de un microelectrodo anular desarrollado en la Comisión Nacional de Energía Atómica.

Fluoroquinolonas: Estudio farmacocinético, toxicogenético y de residuos en aves, productos y subproductos destinados al consumo humano

Este trabajo de investigación consistirá en caracterizar el perfil cinético de los antibióticos enrofloxacina y ciprofloxacina mediante el estudio de sus niveles sanguíneos y tisulares en aves, así como estudiar el nivel de sus residuos y permanencia en carne de aves destinadas a consumo humano, huevo y subproducto. Se estudiará, además, el efecto genotóxico de ambas sustancias en el hombre y en aves, por niveles alcanzados con dosis terapéuticas convencionales. Objetivos Generales: Estudiar las drogas enrofloxacina y ciprofloxacina desde tres enfoques diferentes: A) Determinar su perfil farmacocinético en aves. B) Valorar la farmacogenotoxicidad en más de un sistema de prueba. C) Determinar la presencia de residuos en carnes y otros productos de origen animal destinados al consumo humano. Enfoque A. Estudio farmacocinético de enrofloxacina y ciprofloxacina en aves. Objetivos Específicos: Determinar parámetros farmacocinéticos en base a la cuantificación de niveles sanguíneos y tisulares de enrofloxacina y ciprofloxacina en función del tiempo. Enfoque B. Estudio farmacocinético de enrofloxacina y ciprofloxacina en el ensayo de aberraciones cromosómicas. Objetivos Específicos: Valorar la farmacogenotoxicidad de enrofloxacina y ciprofloxacinaen el ensayo de aberraciones cromosómicas en cultivos celulares de linfocitos humanos y aves. Enfoque C. Estudio de residuos de enrofloxacina y ciprofloxacina en carne de aves, huevos y mayonesa. Objetivos Específicos: Identificar y cuantificar la presencia de residuos de enrofloxacina y ciprofloxacina en carne de aves, huevos y mayonesa.

Incompatibilidades Medicamentosas

Las incompatibilidades medicamentosas pueden ser fisicoquímicas o terapéuticas. Las incompatibilidades fisicoquímicas son interacciones que ocurren in vitro entre principios activos y/o entre un principio activo y otro componente del producto medicinal durante su preparación, almacenamiento y/o administración. Las incompatibilidades medicamento-medicamento, medicamento-excipiente, medicamento-envase, son algunas de las interacciones que pueden inducir cambios en las propiedades fisicoquímicas y en la estabilidad del producto y, por lo tanto, se puede afectar la biodisponibilidad del medicamento y como consecuencia directa el resultado de la terapia medicamentosa. El problema de las incompatibilidades se agudiza cuando se trata de mezclas intravenosas, o sea cuando se combinan dos o más productos estériles en un líquido para su posterior administración IV. (...) Objetivos generales: * Aplicación de conocimientos generales y fisicoquímicos a la predicción y detección de incompatibilidades en líquidos IV. * Racionalización y protocolización en la práctica hospitalaria de combinación de principios activos con otros agentes en la terapia IV. * Aplicación de conocimientos generales y fisicoquímicos a la predicción y detección de incompatibilidades en Nutrición Parenteral. Objetivos específicos: * Realizar estudios de compatibilidad en combinaciones de antibióticos utilizados para el tratamiento de infección mixta. Estos estudios se realizan en solución de dextrosa al 5% y solución de cloruro de sodio al 0.9%. * Realizar estudios de compatibilidad en Mezclas de Nutrición Parenteral. * Poder escribir un protocolo que contemple, técnicas básicas en la preparación, incompatibilidad y estudio de estabilidad, administración de las mezclas, seguimiento y controles de NP.

Fotooxidaciones sensitizadas de compuestos orgánicos en solución y en medios micelares

El estudio pretende aunar objetivos relacionados con el avance del conocimiento científico con resultados de una transferencia inmediata. El área de interés está dada por las fotooxidaciones sensitizadas de diferentes compuestos de variada aplicación. Se estudian los aspectos cinéticos y mecanísticos del proceso oxidativo, mediado por oxígeno singlete molecular generado fotofísicamente por irradiación con luz visible sobre colorantes adecuados. Se trata en todos los casos de modelar las condiciones de polaridad de solvente, temperatura y concentración de los sustratos fotooxidables, de manera análoga al medioambiente natural en que se encuentran. Dichos sustratos pueden agruparse en cuatro familias: Grupo I a) Contaminantes ambientales derivados y precursores industriales de pesticidas. b) Hidrocarburos, derivados de petróleo, contaminantes de aguas marinas. Grupo II a) Aminoácidos, polipéptidos y proteínas. b) Antibióticos. Grupo III a) Aceites comestibles vegetales y de uso cosmético. Tema 4. Antioxidantes. Grupo IV a) Fotoprotectores para uso en alimentos. b) Fotoprotectores antioxidantes en polímeros sintéticos. Los resultados tienden a predecir, según los casos, las condiciones ideales para la degradación de un pesticida en la naturaleza o para la preservación ante la irradiación de un determinado material conteniendo un dado fotoprotector, para citar simplemente dos ejemplos representativos.

Estudio fitoquímico de plantas aromáticas: Usos alternativos de los aceites esenciales

Los primeros estudios de las esencias en especies cultivadas y silvestres prestaron escasa atención a la relación que podría existir entre las características cuali y cuantitativas de las mismas, su carga genética y condiciones ecológicas donde crecen las plantas que las producen. Cuando se tuvo en cuenta que el estudio de los compuestos volátiles de las esencias en especies cultivadas y silvestres, se pudo comprobar las variaciones intraespecíficas en la producción y calidad de las mismas que se presentaban en muchas especies. En los últimos tiempos ha existido un creciente interés en la aplicación de productos naturales como agentes de biocontrol y/o como material de partida en la elaboración de farmacoquímicos (aromoterapia). En este contexto los aceites esenciales toman un gran valor por las potencialidades que presentan como antibióticos, antioxidantes, ansiolíticos, insecticidas y herbicidas. En este contexto los aceites esenciales toman un gran valor por las potencialidades que presentan como antibióticos, antioxidantes, ansiolíticos, insecticidas y herbicidas. Objetivos generales * Caracterizar cuali y cuantitativamente los aceites volátiles producidos en las especies que crecen espontáneamente y las cultivadas en la región del centro y noroeste de la Argentina. * Realizar el relevamiento de la flora regional para la búsqueda de nuevas esencias. * Proponer usos alternativos de los aceites esenciales. * Transferir los resultados hacia las industrias farmacéutica, de perfumería, de los alimentos, etcétera. Objetivos específicos * Conocer la variabilidad de los componentes volátiles de acuerdo a las regiones geográficas en donde crecen las especies. * Utilizar los diferentes compuestos de los aceites esenciales como productos bioactivos (insecticidas, herbicidas, fungicidas), aditivos alimentarios y/o farmacoquímicos.

Uso de rTPA e aspirina no tratamento de trombose intracardíaca em recém-nascido

Descreve-se o caso de um recém-nascido prematuro de peso muito baixo, gemelar, com trombose intracardíaca. O recém-nascido apresentou quadro compatível com sepse neonatal, sendo submetido a suporte avançado de vida, terapia com antibióticos, nutrição parenteral, uso de hemoderivados e cateterismo venoso profundo. Evoluiu com suspeita de endocardite infecciosa, sendo realizada ecocardiografia bidimensional com Doppler, quando foi evidenciado volumoso trombo intracavitário. Pela alta letalidade e pela dificuldade técnica da cirurgia, que, em alguns casos, é contra-indicada, optou-se pelo uso do trombolítico ativador de plasminogênio tecidual recombinante humano (rTPA) associado a aspirina, obtendo-se dissolução total do trombo sem efeitos adversos.