Técnicas Experimentales para Caracterizar Flujos Complejos. Experimental techniques for complex flows characterization.

En ambientes fluviales, la interacción del flujo con la geometría del cauce y con los sedimentos del lecho define una dinámica turbulenta compleja en permanente evolución. El nivel de complejidad del flujo aumenta ante la presencia de estructuras hidráulicas (pilas de puentes, protecciones contra erosión, etc.). La mayoría de los ríos, o canales naturales, presentan confluencias y bifurcaciones, en donde se genera una convergencia (o divergencia) del flujo con el resultado de un ambiente hidrodinámico complejo en la cercanía de las uniones (Kenworthy y Rhoads 1995). Bajo estas condiciones no es posible extrapolar las soluciones tradicionales básicas de las ecuaciones de gobierno desarrolladas para canales rectos y uniformes. Algunas investigaciones experimentales realizadas en estos sistemas son las de Best (1988), Rhoads y Sukhodolov (2001), Richardson et al. (1996); Richardson y Thorne (1998, 2001); Parsons et al. (2004); Szupiany et al. (2005).Por otro lado, la zona costera en ambientes marítimos se caracteriza por la existencia de diversos procesos dinámicos, entre los que se destacan la acción de olas, corrientes, interacción olas-corrientes, transporte de sedimentos y cambios batimétricos. Estos se manifiestan en una alteración morfodinámica de la playa generando superficies potenciales de erosión. Así, el diseño de las protecciones costeras (ya sean continuas, como escolleras o muros verticales; o discontinuas como espigones o diques externos) sometidas al clima marítimo bajo distintas condiciones de olas y mareas, alteran los patrones de circulación y de transporte afectando la morfodinámica en su zona de influencia y plantean, por ejemplo, la necesidad de ajustes de los coeficientes de estabilidad y pesos de los bloques de roca de las escolleras. Los problemas generados, son especialmente complejos ya que deben considerarse para su estudio, los niveles de turbulencia, la transmisión del oleaje sobre o a través de la estructura, difracción alrededor de la misma, refracción y shoaling sobre un fondo dinámico, reflexión en la estructura, etc. (Alsina et al., 2007) Revisiones bibliográficas previas muestran que, en ambos ambientes (fluvial y marítimo), es necesario optimizar las técnicas experimentales existentes para que ellas permitan caracterizar con precisión los flujos turbulentos complejos presentes. El objetivo general propuesto en esta investigación es contribuir a mejorar el conocimiento de los procesos hidrodinámicos de flujos turbulentos naturales con y sin la presencia de estructuras hidráulicas que den lugar a formaciones complejas (3D). Para alcanzar este objetivo se propone realizar una recopilación de antecedentes y un análisis crítico detallado de los equipos de ultima generación para mediciones de flujo con alta frecuencia y resolución disponibles en el Laboratorio de Hidráulica (LH) de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC): ADV 3D (Acoustic Doppler Velocimeter de Sontek) y laser PIV 2D (Particle Image Velocimeter de Dantec). A estos equipamientos se le agrega un moderno equipo de generación bidimensional de oleaje con absorción dinámica (adquiridos a HR Ltd. en 2007 por el CAI 085 del FONTAR). Finalmente se prevé utilizar este equipamiento durante el desarrollo de experimentos y mediciones los cuales se realizarán sobre modelos físicos fluviales y costeros diseñados y construidos con y sin estructuras que interactúen con flujo turbulentos complejos. Los resultados obtenidos en este proyecto permitirá alcanzar una mejor comprensión de los procesos hidrodinámicos de los flujos turbulentos complejos, lo cual es necesario y de gran utilidad para realizar un manejo apropiado de los ambientes fluviales y marítimos, teniendo como campo directo de aplicación el correcto diseño de estructuras hidráulicas, asistiendo a la toma de medidas correctivas en sistemas naturales sometidos a procesos erosivos o de sedimentación, y contribuyendo de esta forma al manejo ambientalmente sustentable de los recursos.

Supresión oral de la Encefalomielitis autoinmune experimental por antígenos sinaptosomales. Oral suppression of experimental autoimmune encephalomyelitis by sinaptosomal antigens.

La inducción de las manifestaciones clínicas de la encefalomielitis autoinmune experimental (EAE) involucra una reacción inmune celular contra determinantes antigénicos del sistema nervioso central (SNC), principalmente contra la proteína básica de mielina (PBM). Atento a la reactividad inmunológica cruzada previamente descrita entre la PBM y la proteína neuronal Sinapsina I, estudiaremos el efecto de la administración oral de moléculas híbridas (LTBSC, LTBSABC) entre la subunidad B de la toxina lábil al calor de Escherichia coli (LTB) con péptidos de Sinapsina (dominios C y ABC de la molécula) sobre el desarrollo de la EAE en ratas Wistar. Se administrarán oralmente los antígenos híbridos de LTB, LTB y péptidos de sinapsina no acoplados previa o posteriormente a la inducción activa de la EAE. Se estudiará la aparición de las manifestaciones clínicas de la enfermedad y se caracterizará la respuesta histopatológica e inmunológica (reacción de DTH, activación de linfocitos T, respuesta inmune humoral, vías de activación de macrófagos, patrón de citocinas) y los eventos celulares e inmunes desencadenados a nivel local luego de administrar los antígenos recombinantes en sistemas in vivo e in vitro. Estos estudios acerca de la respuesta autoinmune contra componentes de mielina y sinaptosomales en EAE tienen como objetivo poder comprender los diferentes mecanismos subyacentes involucrados en el desarrollo y regulación de esta enfermedad experimental. Específicamente este proyecto relacionado a la supresión de los síntomas clínicos como así también las alteraciones neuropatológicas del SNC de la EAE a través de un proceso de supresión oral de la enfermedad no invasivo utilizando tanto antígenos mielínicos como sinaptosomales fusionados a subunidades B (atóxicas) de la enterotoxina lábil al calor de E. coli (LTB), es de suma importancia para un estudio posterior en las patologías humanas relacionadas y su uso en el diagnóstico, pronóstico y/o terapia de las mismas.

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, estos péptidos 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 utilizo 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

Desarrollo de Sistemas Innovadores de Transporte y Liberación Destinados a la Optimización de la Actividad Terapéutica de Fármacos

Existen numerosos fármacos con atributos terapéuticos relevantes que presentan propiedades físicoquímicas o biológicas desfavorables, las que comprometen su eficacia o seguridad y en consecuencia requieren nuevas estrategias de formulación para superar tales deficiencias. Debido a lo expuesto, el objetivo general de este proyecto es diseñar, desarrollar y evaluar nuevos sistemas de transporte y liberación de fármacos que presentan baja biodisponibilidad cuando son administrados por vía oral, 4 debido a su escasa solubilidad y/o permeación a través del epitelio gastrointestinal. Como objetivos específicos se proponen: - Obtención de nuevos sistemas portadores que incidan sobre la efectividad del proceso de absorción de fármacos modelos, facilitando su disolución y/o permeación en el tracto gastrointesinal. - Evaluación de la eficacia de los sistemas obtenidos, en el transporte y pasaje de los fármacos a través de las mucosas del tracto gastrointestinal, mediante metodologías in situ e in vitro, que contribuyan a la determinación de los parámetros biofarmacéuticos de relevancia. La metodología de trabajo propuesta contempla la formación de complejos ternarios utilizando ciclodextrinas (ß-ciclodextrina, hidroxipropil-ß-ciclodextrina y metil- ß-ciclodextrina) y etanolaminas, aminoácidos o meglumina; la incorporación en microemulsiones de los complejos con ciclodextrina obtenidos; así como la obtención de pellets por extrusión-esferonización. Para los estudios biofarmacéuticos, de los principios activos en los sistemas de transporte y liberación desarrollados, se diseñarán estudios de permeación, in situ, a través del método de perfusión de paso simple en ratas e in vitro, utilizando membranas artificiales y cultivos de células Caco-2. Se desarrollarán y validarán procedimientos analíticos adecuado para las determinaciones de los fármacos en todos los estudios implementados.

EFECTO DE LA TERAPIA FOTODINAMICA SOBRE EL MICROAMBIENTE TUMORAL COMO ESTRATEGIA ANTINEOPLASICA: VALORACION DE LA RESPUESTA INTEGRAL EN MODELOS DE CULTIVO TRIDIMENSIONAL.

El carcinoma colorrectal es una de las neoplasias más comunes y es la segunda causa de muerte por cáncer luego del cáncer de pulmón. La principal causa de muerte de los individuos que padecen esta enfermedad es la metástasis hepática. La angiogénesis está asociada con la progresión y metástasis de dicho cáncer, afectando la supervivencia del paciente, y ocasionando la mayoría de las muertes. El crecimiento de nuevos vasos sanguíneos en relación al crecimiento tumoral, es un proceso complejo. En 1971, Judat Folkman postuló la hipótesis: “el crecimiento tumoral es angiogénesis dependiente y que la inhibición de la angiogénesis podría ser terapéutica”. La Terapia fotodinámica es una modalidad terapéutica que utiliza compuestos fotosensibilizadores (FSs) que se acumulan en tejidos tumorales y una vez excitados por la luz actúan mediante 3 mecanismos principales: muerte directa de la célula tumoral; daño de la vasculatura tumoral; y respuesta inmunológica. La inhibición del proceso angiogénico presenta claras ventajas debido a la casi inexistencia, en individuos adultos, de neovascularización en condiciones fisiológicas normales. El desarrollo de ambientes celulares de arquitectura tridimensional es clave para simular las condiciones que gobiernan en el microambiente tumoral ya que las interacciones célula - célula juegan un papel clave en eventos fisiológicos tal como la angiogénesis. Por lo tanto, postulamos que el impacto de la TFD sobre los componentes del ambiente tumoral permitirá modular el proceso angiogénico como estrategia antitumoral. Los objetivos planteados son: I) Investigar la susceptibilidad individual de las de células endoteliales y tumorales a la TFD en la expresión y alteración de moléculas relevantes en angiogénesis. II) Examinar la respuesta de “células endoteliales fotosensibilizadas” al estímulo tumoral para comprender la regulación del proceso angiogénico 2D y 3D. III) Examinar la respuesta a la TFD vascular y TFD tumoral, determinando la eficacia de la doble terapéutica en revertir el proceso de angiogénesis 2D y 3D. IV) Investigar la capacidad estimulante de las “células tumorales fotosensibilizadas” de inducir angiogénesis en modelos in vivo. Para cumplir con los objetivos se propone evaluar: a) La expresión de factores proangiogénicos, moléculas de adhesión, invasividad y migración de células microendoteliales humanas y de adenocarcinoma de colon, comparando modelos de monocultivos 2D y 3D. b) La capacidad de las células tumorales, con diferente malignidad, de promover en las células endoteliales tratadas con TFD estímulos de: proliferación, migración, formación de tubos y quimiotáxis. c) La capacidad de la TFD en modular la respuesta parácrina que participa en la progresión tumoral. d) La implicancia en la respuesta a la TFD de factores de crecimiento y receptores celulares por siRNA o anticuerpos bloqueantes. e) La respuesta angiogénica in vivo mediante el uso de implantes de matrigel con células tumorales o sobrenadantes tratados con TFD. Este trabajo aportará conocimientos sobre el dialogo tumor-endotelio y la susceptibilidad de ese estímulo a la TFD. Además, se determinarán blancos terapéuticos que incrementen su efectividad en relación al proceso angiogénico. Las interacciones entre las células tumorales y endoteliales son relevantes en la angiogénesis tumoral. Por ello, nuevas y más eficientes terapéuticas involucran estrategias combinadas que se dirigen hacia las células tumorales y su entorno, el cual está compuesto por células endoteliales, perivasculares, y matriz extracelular. El abordaje de esta problemática de manera integrada hace suponer encontrar una solución más específica al tratamiento del cáncer. Se espera, según los resultados obtenidos, poder optimizar y/o modular la intervención terapéutica de la acción fotodinámica sobre blancos moleculares del proceso angiogénico.

GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS Y SU VALORIZACIÓN COMO ESTRATEGIA DE DESARROLLO PARA REGIONES DE CÓRDOBA.

La gestión de los residuos sólidos urbanos presenta recurrentes problemas ambientales y sociosanitarios, con especial crudeza en el ámbito de municipios de pequeña escala. Esta problemática requiere del desarrollo de nuevas tecnologías y rediseño de la gestión de residuos. En la Provincia de Córdoba, la mayoría de las localidades, disponen sus residuos sólidos en sitios abiertos y en forma incontrolada. Estos basurales, son frecuentados por cirujas, trabajo no formal, quienes conjuntamente con otros integrantes de la familia, incluyendo niños, realizan las actividades de recupero de residuos en forma precaria, poniendo en riesgo la salud de dicha población. A su vez, estos lugares son muy propensos a incendios espontáneos ó provocados, lo que conduce a la generación de humos altamente tóxicos que alcanzan a las zonas urbanas. Esta problemática es compartida por todas las regiones con baja densidad poblacional (10 a 40 hab/Km2). A pesar de los incesantes esfuerzos, no se ha logrado aún alcanzar aproximaciones válidas para dar soluciones a esta problemática.La implementación de sistemas de gestión integral con la aportación de tecnologías de bajo costo y provistas por el mercado local, es la única manera que se pueda llegar a buen término con la gestión de residuos y lograr así un desarrollo sustentable de toda la provincia. Los objetivos que se proponen son lograr una solución al grave problema de contaminación para regiones de la provincia de Córdoba debido a la incorrecta disposición y manejo de los residuos sólidos mediante la implementación de un sistema de gestión integral de residuos acorde a las características particulares de cada región, utilizando nuevos indicadores de gestión. Dentro de los objetivos particulares, podemos citar la implementación de sistemas tecnológicos innovadores en el tratamiento de residuos para una correcta disposición final de tecnología sencilla y bajo costo, la implementación de microemprendimientos productivos de clasificación y recupero de materiales, la valoración de los residuos recuperados en función de Bonos de Carbono, disponer de justificativos técnicos y nuevos indicadores económicos para la gestión de subsidios, valorizar el trabajo del ciruja y su familia, capacitación y toma de conciencia a los sectores involucrados. Para el desarrollo del presente trabajo se plantea implementar un sistema de gestión y recupero de residuos regional e integral, que incluya microemprendimientos productivos para lograr la sustentabilidad y a las familias que actualmente trabajan en el recupero de residuos, diseñar y ensayar equipos con características innovadoras para la disposición final de residuos e implementar un proyecto de educación integral que aúne el conocimiento, capacitación y toma de conciencia. Para lograr los objetivos citados se proponen realizar actividades de relevamiento de indicadores facilitadores de vinculación para las localidades de la provincia, generar una logística de funcionamiento para los municipios, relevar las actividades económicas y sanitarias relacionadas a residuos y de las personas involucradas, desarrollar emprendimientos productivos locales, realizar y ensayar tecnologías para el recupero y disposición de residuos, implementar prototipos a escala piloto, implementar talleres de capacitación y material didáctico en las temáticas medio ambiente, desarrollo sustentable, gestión integral de residuos sólidos, reutilización de residuos, salud pública. El presente proyecto estará llevado a cabo por profesionales docentes y alumnos universitarios de distintas especialidades, como así también docentes y técnicos pertenecientes a un establecimiento de educación superior no universitaria, Itec Río Cuarto. Esto, motivado por el convencimiento y necesidad que los problemas ambientales deben ser abordados en forma interdisciplinaria, y las estrategias de intervención que se proponen deben estar integradas con los aportes de cada una de las disciplinas intervinientes.

Desarrollo de vacunas orales basado en las propiedades protectivas y adyuvantes de las proteínas variables de superficie (VSPS) de giardia lamblia.

El protozoario parásito intestinal Giardia lamblia es el único microorganismo que coloniza el intestino superior de vertebrados, incluyendo al hombre. Esto es posible porque el mismo está recubierto de una densa capa protectora de proteínas ricas en cisteína que evitan la “digestión” del parásito por el pH ácido del estómago y la acción de las proteasas intestinales, llamadas VSPs por su sigla en Inglés. Nuestra hipótesis de trabajo es que estas VSPs pueden ser utilizadas para transportar antígenos vacunales para su administración por vía oral. Como se sabe, la mayoría de los agentes patógenos entran al cuerpo a través de las mucosas. Por ello, ya que las VSPs son capaces de inducir una fuerte respuesta inmune mucosal se desarrollarán diferentes estrategias para verificar su potencial utilización en formulaciones vacunales orales. Se comenzará con el modelo de Influenza y luego con otras enfermedades infecciosas de relevancia social.

Ray-wave correspondence and extended ray dynamics in optical microcavities

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2011

Desfecho de Curto e Longo Prazo na Cardiomiopatia Induzida por Estresse: O que Podemos Esperar?

Fundamento: A cardiomiopatia de estresse/Takotsubo (CT) é uma entidade diagnóstica cada vez mais reconhecida. Objetivo: Este estudo teve como objetivo avaliar a prevalência e os preditores clínicos de complicações de curto e longo prazo de pacientes (pts) com CT. Métodos: Foram incluídos todos os pts consecutivamente admitidos no nosso centro, entre novembro de 2006 e agosto de 2011, que preenchiam os critérios diagnósticos da Clínica Mayo. Resultados: Analisaram-se 37 pts (35 mulheres), com idade média de 63 ± 13 anos. A CT foi precipitada na maioria dos casos por eventos de estresse emocional (57%) e dor torácica foi o sintoma de apresentação mais frequente (89%). O electrocardiograma na admissão mostrou supradesnivelamento do segmento ST em 12 pts (32%) e inversão da onda T em 15 casos (41%). Verificou-se disfunção sistólica ventricular esquerda (VE) grave em 16 pts (45%) e a elevação média de troponina I foi de 2,6 ± 1,8 ng/mL. A taxa de complicações intra-hospitalares foi de 30%, sendo o choque cardiogênico a situação mais comum. O estresse físico, a disfunção sistólica grave do VE e o valor de pico do peptídeo natriurético cerebral (BNP) foram preditores de complicações agudas. Não foi encontrada associação entre o pico de troponina I e a apresentação eletrocardiográfica. Trinta e cinco pacientes foram acompanhados por um tempo médio de 482 ± 512 dias, sem recorrência clínica. Conclusão: Na nossa série de pacientes, a CT foi associada a uma alta taxa de complicações intra-hospitalares. O estresse físico, a disfunção sistólica do VE e o valor de pico do BNP foram preditores de desfechos adversos agudos.

Konsequenzen temporärer Inhibitionen der Nuclei amygdalae medialis auf das unkonditionierte, soziale Langzeit-Wiedererkennungsgedächtnis von Mäusen

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2012

Anwendung des EM-Algorithmus zur Schätzung der Parameter von Fluoreszenzlebensdauerfunktionen

Die Bachelorarbeit behandelt die Schätzung der Parameter von Fluoreszenzlebensdauerfunktionen mit Hilfe des EM-Algorithmus. Dabei wird der Algorithmus sowohl auf simulierte als auch auf gemessene Daten angewandt. Die Schätzung der Parameter erfolgt zunächst global für die gesamte Probe mit Hilfe eines Simplex-Verfahrens, um dann das Verhältnis der Komponenten der Fluoreszenzlebensdauer, also die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Photon von einer Komponente stammt, für jedes Pixel eines Bildes durch den EM-Algorithmus zu bestimmen. Die Messungen liegen als Anzahl der gemessenen Photonen in diskreten Zeitintervallen vor, dabei fehlt jedoch die Information, wie viele der Photonen in einem der Intervalle zu einer Komponente gehören. Durch die Nutzung bedingter Erwartungswerte ist der EM-Algorithmus in der Lage, ohne Verzerrung mit diesen unbekannten Daten umzugehen. Weiterhin wird die Schätzung dadurch erschwert, dass die Daten durch Faltung der Fluoreszenzlebensdauerfunktion mit einer so genannten Apparatefunktion zustandekommen und das Modell somit sehr komplex wird. Auch für dieses Problem wird im Laufe der Arbeit eine Lösung vorgestellt.

Gewalt gegen Frauen in Partnerschaften

[s.c.]