Estudio básico y aplicado de polímeros elastómeros mediante la Técnica de Resonancia Magnética Nuclear (RMN)

Los polímeros son materiales que poseen una variedad muy grande de aplicaciones. Por esta razón, el estudio de sus propiedades físicas y químicas resulta de gran interés. Un polímero es una macromolécula cuyo peso molecular puede llegar a varios millones de umas. Mediante la selección de el o los monómeros y de su secuenciamiento en el proceso de polimerización (microestructura del polímero), se puede lograr que el material tenga propiedades predeterminadas. Es posible, entonces, encontrar o desarrollar polímeros para las más variadas aplicaciones: elásticos, rígidos, resistentes a la temperatura, conductores, aisladores, inertes, etc. (...) La Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de alta resolución es una de las técnicas más poderosas para la caracterización de los polímeros, brindando información sobre la microestructura y la dinámica de estas macromoléculas, tanto cuando se encuentran en estado sólido como cuando están disueltas en soluciones líquidas. El entendimiento de la microestructura de un polímero es de interés porque ella está íntimamente relacionada con las propiedades macroscópicas del material. Por otra parte, la microestructura de un polímero depende del proceso de polimerización utilizado y en consecuencia, es posible obtener información sobre los mecanismos de reacción química que ocurren durante su síntesis, dentro de los reactores de polimerización. NMR permite, también, obtener información detallada sobre la dinámica de los polímeros. La gran longitud de los polímeros hace que su dinámica molecular sea sumamente compleja. Sin embargo, mediante el empleo de secuencias de pulsos particulares y mediciones de los tiempos de relajación característicos de los espines nucleares, se obtiene información sobre la dinámica de la macromolécula, de los segmentos que la componen y de los grupos colgantes que pueda poseer. Objetivos Generales y Específicos El trabajo a realizar en el período correspondiente al subsidio solicitado, es la continuación de las investigaciones comenzadas en septiembre de 1995. Se avanzará en el entendimiento de los elastómeros que se están estudiando actualmente. El estudio abarca los elastómeros sin tratamientos térmicos y con tratamientos térmicos (vulcanizados).

Estudios en Mecánica Estadística y Mecánica Cuántica

Objetivos generales y específicos: * "Large Deviations" no-comutativas. (...) * Propiedades (sobre todo extremales) de la entropía relativa. (...) * Estados fundamentales de sistemas (de spins) cuánticos. (...) Pero se espera sobre todo concentrar esfuerzos en los siguientes dos proyectos: 1. Termodinámica de equilibrio para modelos con desorden. Se pretende continuar con los estudios acerca de los aspectos termodinámicos y dinámicos de modelos importantes en el ámbito de los sistemas desordenados. (...) El principal interés concierne a la mecánica estadística de sistemas de spines cuyas constantes de interacción tienen componentes aleatorias. Estos modelos están relacionados con los modelos conocidos como vidrios de spin y el principal objetivo consiste en obtener información acerca de los diagramas de fases. (...) 2. Efectos no-adiabáticos en dinámica molecular. El proyecto tiene como objetivo general el estudio de aspectos conceptuales y computacionales de la dinámica de sistemas que involucran dos tipos de grados de libertad asociados usualmente con masas muy diferentes. Tal es el caso de los sistemas moleculares en los cuales las masas nucleares y electrónicas difieren en tres órdenes de magnitud. La investigación se centrará en situaciones en que falla la hipótesis (usual) de adiabaticidad. (...) Se estudiarán en un principio las bases matemáticas y conceptuales de los algoritmos de cálculo numérico conocido como "surface hopping methods". (...) Se reexaminará la base teórica de los métodos actuales para el estudio de fenómenos no adiabáticos. Se intentará el desarrollo de nuevos algoritmos de cálculo basados en las expansiones asintóticas de Hagedorn.

Origen y evolución del magma granítico en el Batolito de Achala: Fundamentos petrológicos, geoquímicos y estructurales para la preconcentración uranífera en el área de Cañada del Puerto. Origin and evolution of the granitic magma in the Achala Batholith: petrological, geochemical and structural constraint for the uranium preconcentration in the Cañada del Puerto area.

El batolito de Achala es uno de los macizos graníticos más grandes de las Sierras Pampeanas, el cual se localiza en las Sierras Grandes de Córdoba. Si bien el batolito de Achala ha sido objeto de diversos estudios geológicos, principalmente debido a sus yacimientos de uranio, el mismo todavía no posee un inequívoco modelo petrogéntico. Tampoco existe, en la actualidad, un inequívoco modelo que explique la preconcentración de uranio en las rocas graníticas portadores de este elemento. Este Proyecto tiene como objetivo general realizar estudios petrológicos y geoquímicos en la región conocida como CAÑADA del PUERTO, un lugar estratégicamente definido debido a la abundancia de granitos equigranulares de grano fino y/o grano medio biotíticos, emplazados durante el desarrollo de cizallas magmáticas tardías, y que constituirían las rocas fuentes de uranio. El objetivo específico requiere estudios detallados de las diferentes facies del batolito de Achala en el área seleccionada, incluyendo investigaciones petrológicas, geoquímicas de roca total, geoquímica de isótopos radiactivos y química mineral, con el fin de definir un MODELO PETROGENÉTICO que permita explicar: (a) el origen del magma padre y el subsiguiente proceso de cristalización de las diferentes facies graníticas aflorantes en el área de estudio, (b) identificar el proceso principal que condujo a la PRECONCENTRACIÓN uranífera de los magmas graníticos canalizados en las cizallas magmáticas tardías. Ambos objetivos se complementan y no son compartimentos estancos, ya que el logro combinado de estos objetivos permitirá comprender de mejor manera el proceso geoquímico que gobernó la distribución y concentración del U. De esta manera, se intentará definir un MODELO de PRECONCENTRACIÓN URANÍFERA EXTRAPOLABLE a otras áreas graníticas enriquecidas en uranio, constituyendo una poderosa herramienta de investigación aplicada a la exploración uranífera. En particular, el conocimiento de los recursos uraníferos es parte de una estrategia nacional con vistas a triplicar antes del 2025 la disponibilidad energética actual, en cuyo caso, el uranio constituye la materia prima de las centrales nucleares que se están planificando y en construcción. Por otro lado, la Argentina adhirió al Protocolo de Kioto y, junto a los países adherentes, deben disminuir de manera progresiva el uso de combustibles fósiles (que producen gases de efecto invernadero), reemplazándola por otras fuentes de energía, entre ellas, la ENERGÍA NUCLEAR. Este Proyecto, si bien NO es un Proyecto de exploración y/o prospección minera, es totalmente consistente con la política energética nacional promocionada desde el Ministerio de Planificación Federal, Inversión Pública y Servicios (v. sitio WEB CNEA), que ha invertido, desde 2006, importantes sumas de dinero, en el marco del Programa de Reactivación de la Actividad Nuclear.Los estudios referidos serán conducidos por los Drs. Dahlquist (CONICET-UNC) y Zarco (CNEA) quienes integrarán sus experiencias desarrolladas en el campo de las Ciencias Básicas con aquel logrado en el campo de las Ciencias Aplicadas, respectivamente. Se pretende, por tanto, aplicar conocimientos académicos-científicos a un problema de geología con potencial significado económico-energético, vinculando las instituciones referidas, esto es, CONICET-UNC y CNEA, con el fin de contribuir a la actividad socioeconómica de la provincia de Córdoba en particular y de Argentina en general.Finalmente, convencidos de que el progreso de la Ciencia y el Desarrollo Tecnológico está íntimamente vinculada con la sólida Formación de Recursos Humanos se pretende que este Proyecto contribuya SIGNIFICATIVAMENTE a las investigaciones de Doctorado que iniciará la Geóloga Carina Bello, actual Becaria de la CNEA.

Efecto de los ácidos grasos poliinsaturados y sus metabolitos en la modulación de factores de transcripción sobre la carcinogénesis. Effects of Polyunsaturatd fatty acids and their metabolites on transcriptional factors modulation in carcinogenesis.

El cáncer se origina por mutaciones, competición y selección natural en células somáticas de tejidos de diferentes órganos,siendo un proceso complejo y multifactorial que ocurre en una secuencia de etapas: iniciación, promoción y progresión (1). Factores hereditarios,genéticos y epigenéticos como los lípidos dietarios, estrés oxidativo, hormonas, pesticidas y otros, influyen tanto en el desarrollo como en la inhibición de esta enfermedad (2). Datos epidemiológicos y experimentales tanto nuestros como de otros laboratorios han demostrado que el consumo de dietas ricas en ácidos grasos de la familia n-3, n-6 o n-9 cambian la fluidez, la actividad de enzimas, el nivel de proteínas y favorecen la formación de moléculas bioactivas derivadas de los lípidos como los eicosanoides y endocanabinoides que modulan el proceso carcinogénico (3-15). Estos derivados lípídicos activan vias de señalización produciendo cambios especificos en la expresión génica, un proceso fundamental durante la transformación neoplásica (1-2).También ha sido demostrado que estos cambios en la expresión génica inducidos por derivados lipídicos modulan funciones en células cancerosas como proliferación y muerte celular, migración y producción de matriz extracelular (16-17). A pesar de estos conocimientos, la identidad de los derivados lipídicos implicados en la modulación de la expresión génica durante la transformación neoplásica asi como los mecanismos utilizados por estas moléculas permanecen aun poco conocidos. HIPOTESIS: En los modelos a utilizar en el presente proyecto, la variación lipídica de las membranas que se induzca por manipulación dietaria deberán generar también variaciones en los eicosanoides . endocanabinoides y otros peróxidos que afecten factores de transcripción nucleares como el p53 y GLI incidiendo en los mecanismos responsables de la muerte y proliferación de células cancerosas. OBJETIVOS: Nos proponemos establecer el impacto de dietas enriquecidas con ácidos grasos de las familias n-3, n-6 o n-9 sobre modelos experimentales in-vivo e in-vitro. Se estudiarán los ácidos grasos de membrana plasmática, la generación de eicosanoides y endocanabinoides derivados de las vias COX y LOX Además se determinará el efecto de los peróxidos en la expresión y actividad de los factores nucleares de transcripción p53 y GLI como mecanismos responsables de la muerte y proliferación celular. MATERIALES Y MÉTODO: Se utilizará un modelo in-vivo de cáncer de mama empleando ratones C57BL6J inducidos con DMBA que se alimentarán con una dieta base semi-sintética suplemetada con diferentes PUFAs (Chia: n-3, Maíz: n-6 y Oleico: n-9 , empleada en estudios previos (8).Modelos in vitro: se utilizarán lineas celulares cancerígenas humanas de mama MCF-7 y MDA, las cuales se tratarán exógenamente con diferentes PUFAS (GLA:n-6,EPA:n-3, Oleico n-9)(9). Se determinarán ácidos grasos de membranas por Cromatografía de gas (CG)(10-11). El análisis de eicosanoides en células tumorales se realizará por HPLC (9-11). Los endocanabinoides por GC-Espectometría de Masa (18).La formación de peróxidos intracelulares se determinará por análisis de Glutation reducido (GSH)(16).La apoptosis se medirá por actividad caspasas y por Citometria de flujo usando Annexina V FICT (19).La expresión celular de Tp53 y GLI se realizará por Western Blot, PCR e inmunohistoquímica (20-21).RESULTADOS ESPERADOS: Se espera que los lípidos añadidos en las dietas de ratones inyectados con DMBA o al medio de cultivo de células tumorales de mama o páncreas modifiquen los ácidos grasos de membrana y sus derivados lipídicos los eicosanoides y endocanabionoides que suponemos afectarán la activación y expresión de factores de transcripción regulando la carcinogénesis. IMPORTANCIA: Diseñar nuevos modelos experimentales para implementar en terapias génicas y aplicar los resultados sobre factores nutricionales que pudieran actuar como inhibidores o promotores del desarrollo del cáncer en humanos.

Mecanismos Celulares y Moleculares que regulan la Secreción, Proliferación y Muerte de Células Lactotropas. Cellular and molecular mechanisms that regulate secretion, proliferation and death of lactotroph cells.

El presente proyecto está dirigido a estudiar los mecanismos celulares y moleculares involucrados en la regulación de la población de lactotropas, como resultado del balance entre los procesos de proliferación y muerte celular correlacionados con la secreción de prolactina. Dentro de las vías de transducción de señales involucradas se determinará la activación de las diferentes isoformas de PKC utilizando inhibidores específicos y la participación de la vía MAPK-ERK1/2 en cultivos primarios adenohipofisarios y en la línea tumoral GH3B6. Además, se completará la caracterización morfológica y bioquímica de los diferentes procesos de muerte celular inducidos por bromocriptina en modelos de regresión de prolactinomas. Se incorporan al presente proyecto nuevas líneas de investigación dirigidas a estudiar la participación de receptores estrogénicos nucleares y de membrana sobre la actividad secretoria y proliferativa de células lactotropas. Se fija como objetivo la identificación de los mismos y su translocación intracelular en respuesta a estímulos específicos. Estas investigaciones se realizarán en cultivo primario de adenohipófisis, a nivel de microscopía electrónica y confocal. La participación de las isoformas alfa y beta de receptores estrogénicos intracelulares y de membrana en los efectos del estradiol sobre la proliferación y secreción de PRL se determinará mediante el uso de agonistas y antagonistas específicos en cultivo primario de adenohipófisis y de la línea GH3B6. Un tema de actualidad es el estudio de vías de señalización involucradas en las acciones del estrógeno en interacción con neuropéptidos o factores de crecimiento, estableciendo la interacción entre los receptores de membrana, además de posibles "crosstalk" entre diferentes rutas de transducción de señales. Como aporte a este tópico se propone estudiar los efectos genómicos y no genómicos del estradiol en interacción con TRH o FGF-2, modulando la actividad secretoria y proliferativa de las células lactotropas. Los datos obtenidos podrán contribuir al conocimiento de nuevas estrategias utilizadas para disminuir el crecimiento de tumores, inhibiendo moléculas claves como receptores de estrógenos, factores de crecimiento y algunas involucradas en las vías de señalización.

Fatores e mecanismos envolvidos na hipertrofia ventricular esquerda e o papel anti-hipertrófico do óxido nítrico

A hipertrofia ventricular esquerda (HVE) ocorre em reposta à sobrecarga hemodinâmica relatada em várias condições fisiológicas e patológicas. Entretanto, ainda não está completamente elucidado se o estímulo primário para a hipertrofia é o estiramento mecânico do coração, fatores neuro-humorais, ou mesmo a interação de ambos. Esses fatores são traduzidos no interior da célula como alterações bioquímicas que levam à ativação de segundos (citosólicos) e terceiros (nucleares) mensageiros que irão agir no núcleo da célula, regulando a transcrição, e finalmente determinarão a expressão gênica que induza HVE. A HVE é caracterizada por alterações estruturais decorrentes do aumento das dimensões dos cardiomiócitos, da proliferação do tecido conjuntivo intersticial e da rarefação da microcirculação coronariana. Nos últimos anos, o óxido nítrico (•NO) surgiu como um importante regulador do remodelamento cardíaco, especificamente reconhecido como um mediador anti-hipertrófico. Vários estudos têm demonstrado os alvos celulares, as vias de sinalização anti-hipertrófica e o papel funcional do •NO. Portanto, a HVE parece desenvolver-se em decorrência da perda do balanço entre as vias de sinalização pró e anti-hipertróficas. Esses novos conhecimentos sobre as vias de sinalização pró e anti-hipertróficas permitirão desenvolver novas estratégicas no tratamento das HVE patológicas.

Citogenética y filogenia en especies silvestres y cultivadas de ajíes (Capsicum - Solanaceae)

En Capsicum se han realizado análisis citogenéticos mediante diversas técnicas que han contribuido a caracterizar un número importante de especies y a establecer relaciones entre las mismas. No obstante los progresos realizados a la fecha en este aspecto, todavía quedan grupos con límites aún discutidos y otros poco conocidos. A través de este proyecto se propone ampliar los estudios de citogenética y biología molecular en el género con diversos objetivos. En forma general, acrecentar el conocimiento de la organización genómica, las relaciones filogenéticas y la evolución cromosómica en Capsicum. Respecto a los taxones cultivados, se intentará esclarecer si los tres miembros del complejo C. annuum (C. annuum, C. chinense, C. frutescens) constituyen especies diferentes o se trata de taxones co-específicos. En cuanto a las especies silvestres, se obtendrá información citogenética de C. geminifolium, C. lanceolatum y C. lycianthoides, a fin de caracterizarlas y determinar su validez taxonómica. Así mismo, considerando estas especies y otras menos conocidas como C. coccineum, C. cornutum, C. dimorphum y C. mirabile, se intentará definir relaciones interespecíficas y clados infragenéricos. Este estudio comprenderá aspectos tales como análisis cromosómico con métodos de bandeos (de fluorescencia y AgNOR), mapeo de secuencias del DNA (genes ribosómicos) mediante hibridación in situ fluorescente (FISH), análisis estructural de la heterocromatina, evaluación de la variabilidad intra - e interespecífica usando marcadores moleculares “microsatélites”, análisis filogenético utilizando marcadores nucleares y cloroplastidiales. La información obtenida puede, además, ser una herramienta básica aplicable al mejoramiento genético de las especies cultivadas (variedades de ajíes y pimientos comerciales) y a la conservación de los recursos genéticos silvestres.

Estudios evolutivos en especies de plantas nativas.

Se indagará principalmente acerca del rol de los procesos neutrales, como la deriva génica, de procesos selectivos, como la selección natural mediada por polinizadores y de procesos históricos (geológicos y climáticos del pasado) en la diversificación floral tanto a escala microevolutiva como macroevolutiva. La heterogeneidad ambiental que se presenta en amplios rangos geográficos puede promover la diferenciación entre poblaciones debido a las diferencias en condiciones físicas y biológicas. De esta manera, especies ampliamente distribuidas ofrecen la oportunidad de explorar la dinámica de los procesos evolutivos que tienen lugar a nivel interpoblacional (Dobzhansky 1970, Thompson 1999). El estudio comparativo entre especies hermanas permite comprender cómo la selección natural (adaptación) y la inercia filogenética (herencia ancestral) han modelado los rasgos de las especies que observamos en la actualidad (Díaz 2002, Schluter 2000, Futuyma 2005). Uno de los usos más importantes de la información filogenética es el de reconstruir la historia del cambio evolutivo en caracteres adaptativos mediante su mapeo en la filogenia y la reconstrucción del estado de estos caracteres en el ancestro. Así, la asociación entre transición de caracteres y transiciones en grupos funcionales es una evidencia directa de la hipótesis adaptativa de que los rasgos son seleccionados por grupos funcionales de polinizadores. Una aproximación filogenética puede permitir identificar la dirección y el tiempo de evolución. Todos estos aspectos señalan la necesidad de adoptar una perspectiva conceptualmente integrada (morfológica, genética, filogenética, filogeográfica y ecológica) en el estudio de la biología evolutiva de las flores. Estudiar como actúan los procesos micro- y macroevolutivos en las interacciones planta-polinizador, en una dimensión espacial y temporal, arrojará resultados importantes tanto en el campo teórico como en el de la conservación. Por una parte, permitirá poner a prueba hipótesis relevantes sobre la adaptación de caracteres, mientras que explorará los procesos evolutivos que subyacen a las tramas de las interacciones planta-polinizador; por otro lado, comprender el rol de los cambios climáticos pasados en la diversificación biológica es interesante tanto desde una aproximación evolutiva como desde la biología de la conservación (Avise 2000; Moritz et al. 2000; Petit et al. 2003; Hewitt 2004). Géneros a ser estudiados en este proyecto: 1- Anarthrophyllum (Fabaceae,15 spp), 2- Monttea (Plantaginaceae, 3 spp), 3- Caleolaria (Calceolariaceae 3 spp), 4- Centris (Apidae, 1 spp), 5- Jaborosa (Solanaceae, 23 spp). Metodología: Mapeado de las poblaciones. Elenco de polinizadores, frecuencia. Obtención y medición de caracteres fenotípicos florales. Néctar: concentración y vol. Aceites (peso); Morfometría geométrica (Zelditch et al. 2005). Éxito reproductivo (Dafni & Kevan 2003). Caracteres genéticos: extracción, amplificación y secuenciación: en Calceolaria se utilizarán 2 genes de cloroplasto trnH-psbA y trnS-trnG y genes anónimos nucleares de copia única (scnADN), para Jaborosa se utilizarán 3 genes de cloroplasto (trnH-psbA, TrnD-trnT y ndhF-rp32) y el gen nuclear GBSSI waxy. Finalmente para Centris cineraria se usaría el tRNA ILE y NADH Deshidrogenada subunidad 2. Análisis filogenéticos de parsimonia (Goloboff et al. 2000, Kitching et al. 1998, Nixon 2002, Farris et al. 1996, Sorenson 1999); Filogeografía: reconstrucción de redes por parsimonia (Clement et al. 2000; Posada et al. 2000), análisis de clados anidados (NCPA). Se usarán las claves de inferencia (Templeton 2004). Para todos estos análisis se utilizarán los siguientes programas: DnaSP, Network, Arlequin, MrBayes, Paup, ModelTest, Beast, TNT, WinClada TCS y GeoDis. Estadística multivariada: Los diferentes rasgos florales mencionados se analizarán utilizando distancias de Gower (datos cualitativos) y euclídeas (datos cuantitativos) mediante la técnica multivariada ACoP.

Estados de cuasi-equilibrio dipolar en fluidos complejos estudiados por relajación y decoherencia en Resonancia Magnética Nuclear

La dinámica molecular colectiva de los cristales líquidos (CL) juega un papel preponderante en la respuesta de estos sistemas ante la aplicación de campos eléctricos y magnéticos externos, por lo que el estudio básico de la dinámica molecular, particularmente de los movimientos correlacionados, es indispensable para el diseño de aplicaciones tecnológicas basadas en CL. Por otra parte, se reconoce que la dinámica molecular colectiva distintiva de las fases ordenadas de fluidos complejos es además una propiedad que controla procesos clave en diversidad de materiales biológicos (funcionalidad y propiedades viscoelásticas de membranas, resistencia al almacenamiento de semillas y alimentos, temperatura de transición vítrea de compuestos de almidón, estabilidad de fases lamelares, etc.). Al presente, la relación entre estos conceptos reclama exhaustivos análisis y técnicas adecuadas para estudiar los movimientos microscópicos en distintas escalas temporales. En este Proyecto de investigación básica proponemos desarrollar y optimizar un conjunto de técnicas de RMN selectivamente aptas para el estudio de la dinámica lenta característica de las fases parcialmente ordenadas, por lo que tendrían aplicación directa en sistemas de interés biológico y tecnológico. Mediante diversas secuencias de pulsos en experimentos de RMN, es posible preparar estados cuánticos de “orden dipolar” en el sistema de espines nucleares, tanto en muestras en fase sólida como en CL. Tales estados de orden, están caracterizados por "cuasi-invariantes" que son observables de espin que relajan lentamente, intercambiando energía con la red que hace las veces de reservorio térmico. En síntesis, una vez creado el orden y establecido el estado de cuasi-equilibrio de cada cuasi-invariante, el sistema se comporta como un sistema termodinámico en contacto térmico con una red. De hecho, con todo rigor, se puede caracterizar el grado de orden por una "temperatura de espin". Además hay evidencia que los cuasi-invariantes dipolares reflejan sensible y selectivamente los movimientos moleculares correlacionados (a diferencia del cuasiinvariante Zeeman o magnetización nuclear). El aspecto distintivo de nuestra propuesta con respecto al estado actual del conocimiento, radica en la provisión de un nuevo parámetro de relajación de protones en cristales líquidos, para lo cual enfocamos las tareas hacia la caracterización de estos cuasiinvariantes, al diseño de técnicas de medición de sus tiempos de relajación y al desarrollo de la teoría que relaciona a éstos con la dinámica molecular. El esquema de trabajo se basa en reconocer que los eventos relevantes en los experimentos de creación-relajación de cuasi-invariantes dipolares ocurren en dos escalas de tiempo: la escala microscópica asociada con la decoherencia de los estados cuánticos y la escala macroscópica en la que se observa la relajación espín-reservorio. Proponemos como hipótesis general que los procesos que gobiernan la decoherencia, determinan también la relajación espin-red. Proponemos un enfoque innovador dentro del campo general de relajación de espin nuclear por RMN: considerar al sistema de espines nucleares como un sistema cuántico abierto multi-spin interactuando con un sistema (también cuántico) no observado. Para incorporar el detalle de la dinámica en escala microscópica en la descripción de la relajación es necesario el estudio experimental de los fenómenos que gobiernan la decoherencia y la relajación. Los resultados esperados en cada uno de esos grupos se interrelacionan, ya que la caracterización de los observables dipolares es un paso indispensable para explotar la potencialidad de la relajación del orden dipolar en presencia de movimientos moleculares correlacionados.

Resonancia Magnética Nuclear aplicada al estudio de nuevos sistemas farmacéuticos y biológicos, complejos poliméricos y conjuntos de espines modelo. Nuclear Magnetic Resonance applied to the study of new pharmaceutical and biological systems, polymeric complexes and model spin clusters.

El presente proyecto plantea utilizar integralmente la técnica de Resonancia Magnética Nuclear en sólidos como un medio experimental que permite entender fenómenos de la física fundamental, como así también realizar aplicaciones de interés en el campo de la química, los desarrollos farmacéuticos y la biología. Novedosas técnicas experimentales serán empleadas, en conjunción con otras más tradicionales, en la caracterización de nuevas estructuras poliméricas acomplejadas a metales, membranas biológicas y compuestos de interés farmacéutico en vías de desarrollo, los cuales presentan el fenómeno de polimorfismo . Esto se llevará a cabo complementando los resultados de RMN en sólidos con técnicas tanto espectroscópicas como analíticas (Infrarrojo, Difracción de Rayos X, Calorimetría, RMN en solución) y trabajo interdisciplinario. Paralelamente al desarrollo de estos temas, profundizaremos mediante investigación básica, en la compresión de la dinámica cuántica y el surgimiento de la irreversibilidad en sistemas de espines nucleares. Observaremos en particular la generación, evolución y control de las coherencias cuánticas múltiples en sistemas cuánticos abiertos, lo cual nos da información sobre tamaño de clusters de espines. Esto permitirá la correcta implementación de secuencias de pulsos sofisticadas, como así también desarrollar nuevos métodos de medición aplicados a la caracterización estructural y a la dinámica molecular de sólidos complejos. Debemos resaltar que este proyecto está conectado con aspectos tanto básicos como aplicados de la RMN en sólidos como técnica experimental, la cual se desarrolla en el país únicamente en FaMAF-UNC. Se nutre además de trabajo multidisciplinario promoviendo la colaboración con investigadores y becarios de distintas áreas (física, química, farmacia, biología) provenientes de distintos puntos del país. Finalmente podemos afirmar que este plan impulsa la aplicación de la física básica proyectada a diferentes áreas del conocimiento, en el ámbito de la provincia de Córdoba. The aim of the present proyect is to use Nuclear Magnetic Resonance (NMR) as a complete techique that allows the understanding of fundamental physics phenomena and, at the same time, it leads to important applications in the fields of chemistry, pharmaceutical developments and biology. New experiments will be used together with traditional ones, in the characterization of new metal-polymer complexes, biological membranes and pharmaceutical compounds, some of them presenting polymorfism. NMR experiments will be complemented with diverse spectroscopic and analytical techniques: Infrared, X ray Diffraction, Thermal Analysis, solution NMR, as well as multidisciplinary investigation. Additionally, the present proyect plans to study in depth several aspects of quantum dynamics phenomena and decoherence in nuclear spin systems. The present proyect is connected with basic and applied aspects of the solid state NMR technique, developed in our country, only at FaMAF-UNC. It is is composed by multidisciplinary work and it promotes the collaboration with researchers and students coming from different fields (physics, chemistry, pharmaceutical developments, biology) and different points of our country.

Uso da cintilografia miocárdica em repouso durante dor torácica para descartar infarto agudo do miocárdio

FUNDAMENTO: A imagem de perfusão miocárdica adquirida durante episódio de dor torácica tem sido utilizada nos pacientes na sala de emergência. OBJETIVO: Avaliar as características operacionais da cintilografia com 99mTc-Tetrofosmin durante episódio de dor torácica para descartar o diagnóstico de infarto agudo do miocárdio. MÉTODOS: 108 pacientes admitidos com dor torácica ou até quatro horas do término dos sintomas e eletrocardiograma não diagnostico realizaram cintilografia em repouso e dosagens de troponina I. Pacientes com passado de infarto do miocárdio (IM) não foram excluídos (24 pacientes). Troponina I foi dosada na admissão e seis horas após. Médicos nucleares realizaram análise cega das imagens. Infarto do miocárdio foi confirmado com elevação da troponina I maior que três vezes o controle. RESULTADOS: A imagem perfusional de repouso foi anormal em todos os seis pacientes com IM. Apenas um paciente apresentou imagem normal e elevação da troponina. Outros 55 pacientes obtiveram imagem positiva sem IM e 46 pacientes com imagens e troponinas normais. A prevalência da doença foi 6,5%. A sensibilidade da imagem de repouso durante dor torácica para a evidência de IM foi 85,7% e especificidade de 45,5%. O valor preditivo negativo foi 97,7%. CONCLUSÃO: Pacientes submetidos ao protocolo de dor torácica com cintilografia de perfusão miocárdica demonstraram um excelente valor preditivo negativo para afastar o diagnóstico de infarto do miocárdio. Estes resultados sugerem que a imagem de perfusão em repouso é uma ferramenta importante na unidade de dor torácica.

Prevalência de isquemia induzida por estresse mental

FUNDAMENTOS: A cintilografia miocárdica com estresse mental parece induzir isquemia através de uma fisiopatologia particular quando comparada com a cintilografia, utilizando o estresse físico ou farmacológico. OBJETIVO: Avaliar a prevalência de isquemia miocárdica induzida por estresse mental, em pacientes com dor torácica e cintilografia com estresse convencional normal, utilizando 99mTc-Sestamibi. MÉTODOS: 22 PAcientes foram admitidos com dor torácica na emergência, ou foram encaminhados ambulatorialmente ao serviço de medicina nuclear da nossa instituição, onde realizaram cintilografia miocárdica de estresse e repouso sem alterações isquêmicas. Então, foram convidados a realizar uma fase adicional com indução de estresse mental através do conflito de cores (Stroop Color Test) com o objetivo de detectar isquemia miocárdica. Dois cardiologistas e médicos nucleares realizaram a análise cega dos dados perfusionais e consequente quantificação através do SDS (Summed Diference Score), pontuando os segmentos com alteração perfusional após o estresse mental e comparando com a imagem de repouso. A presença de isquemia miocárdica foi considerada com SDS > 3. RESULTADOS: A prevalência de isquemia miocárdica induzida por estresse mental foi de 40% (9 pacientes positivos). Nos 22 pacientes estudados não houve diferença estatística quanto ao número de fatores de risco, alterações hemodinâmicas induzidas pelo estresse mental, uso de medicações, sintomas apresentados, presença ou ausência de doença coronariana e variações da fração de ejeção e volume sistólico final do Gated SPECT. CONCLUSÃO: EM Uma amostra selecionada de pacientes com dor torácica e cintilografia miocárdica convencional normal, a pesquisa de isquemia miocárdica induzida pelo estresse mental através de cintilografia pode ser positiva em até 40% dos casos.

Valor diagnóstico da cintilografia miocárdica em pacientes com doença coronariana multiarterial

FUNDAMENTO: A cintilografia de perfusão miocárdica (CPM) é um método não invasivo extremamente útil na avaliação de isquemia em portadores de doença coronária. Entretanto, persiste o conceito de que não seria um bom método para os portadores de doença coronária multiarterial. OBJETIVO: Avaliar o valor da CPM com gated-SPECT na identificação de isquemia induzida por estresse farmacológico em pacientes com diagnóstico de doença coronária obstrutiva multiarterial. MÉTODOS: Foram incluídos 68 pacientes com diagnóstico de doença coronária obstrutiva multiarterial pela cineangiocoronariografia (cine) para realização de CPM sob estímulo farmacológico com dipiridamol. Os exames foram analisados por dois médicos nucleares sem prévio conhecimento do resultado da cine. RESULTADOS: Dos pacientes, 64 (92,8%) apresentaram alteração nas imagens de perfusão e 4 (7,2%) apresentaram perfusão normal, sendo que, destes, três apresentaram alterações funcionais na análise do gated-SPECT. CONCLUSÃO: A CPM mostrou-se de grande valor na identificação de pacientes portadores de doença coronária multiarterial, já que a maioria dos pacientes apresentou alterações perfusionais sugestivas de isquemia.

Oclusão percutânea do apêndice atrial esquerdo com o Amplatzer Cardiac PlugTM na fibrilação atrial

Fundamento: A fibrilação atrial está associada a acidentes vasculares embólicos que frequentemente resultam em morte ou invalidez. Eficaz na redução desses eventos, a anticoagulação possui várias limitações e vem sendo amplamente subutilizada. Mais de 90% dos trombos identificados nos portadores de fibrilação atrial sem doença valvar se originam no apêndice atrial esquerdo, cuja oclusão é investigada como uma alternativa à anticoagulação. Objetivo: Determinar a viabilidade da oclusão percutânea do apêndice atrial esquerdo em pacientes com alto risco de eventos embólicos e limitações ao uso de anticoagulação. Métodos: Relatamos a experiência inicial com o Amplatzer Cardiac PlugTM (St. Jude Medical Inc., Saint Paul, Estados Unidos) em pacientes com fibrilação atrial não valvar. Foram selecionados pacientes com alto risco de tromboembolia, sangramentos maiores e contraindicações ao uso ou grande labilidade na resposta ao anticoagulante. Os procedimentos foram realizados por via percutânea, sob anestesia geral e com ecocardiografia transesofágica. O desfecho primário foi a presença de complicações periprocedimento e o seguimento programado incluiu reavaliação clínica e ecocardiográfica em 30 dias e por contato telefônico após nove meses. Resultados: Nos cinco pacientes selecionados se conseguiu a oclusão do apêndice atrial esquerdo sem complicações periprocedimento. Não houve eventos clínicos no seguimento. Conclusão: Ensaios clínicos controlados são necessários antes que o fechamento percutâneo do apêndice atrial esquerdo constitua uma alternativa à anticoagulação na fibrilação atrial não associada a doença valvar. Mas o dispositivo se mostrou promissor em pacientes com alto risco de embolia e restrições ao uso de anticoagulantes.

Degeneração oxychromatica ("inclusões intranucleares") na febre amarella

1- No interior do nucleo de cellulas hepaticas de Macacus rhesus e M. cynomolgus (figs. 13-34) inoculado com o virus da febre amarella e de cellulas hepaticas de doentes de febre amarella (figs. 61-65 e 68-69) ocorre o processo regressivo referido na literatura sob o nome de «degeneração oxychromatica». Tal processo apresenta grande intensidade nos macacos, sendo, porém, assaz escasso no material humano colhido em autopsias. Esta alteração está intimamente associada ao effeito nocivo causado pelo proprio virus da febre amarella, sendo, neste sentido, a unica alteração verdadeiramente especifica na febre amarella. Não foram encontradas alterações do cytoplasma nem granulos intracellulares que tivessem relação com o virus da febre amarella. Assim sendo, a febre amarella pertencerá ao grupo de doenças de virus filtraveis produzindo alterações cellulares caracteristicas ou corpusculos especificos, exclusivamente limitados ao nucleo. Deve ser incluida, portanto no grupo karyo-oikon da classificação de Lipschütz, juntamente com herpes, varicella, virus III do coelho, «submaxillary disease», etc. Como acontece em geral, nas doenças de virus filtraveis, formando inclusões intracellulares, observa-se na febre amarella que a inclusão celular especifica predomina ou existe exclusivamente em determinada especie cellular. Até agora, no nosso material só conseguimos evidenciar a degeneração oxychromatica da febre amarella na cellula hepatica. Quando existe, porém, a sua abundancia é notavel, não raro attingido a quasi totalidade das cellulas hepaticas nos cortes histologicos examinados. Esse facto não poude ser observado nos casos humanos que examinamos,provavelmente em virtude de condições proprias do virus no homem e da phase da molestia na qual foi retirado o material para estudo. Nas cellulas da camada cortical das suprarenaes de M. rhesus infectados encontramos aspectos nucleares suggestivos de degeneração oxychromatica (figs. 37 e 40); são escassos e de caracterisação duvidosa em virtude da concomitancia de alterações necrobíoticas não específicas. 2- Durante a epidemia de febre amarella em 1928 no Rio de Janeiro, notamos differenças assaz pronunciadas entre as lesões hepaticas no homem e no M. rhesus. Taes differenças, existindo em material assaz homogeneo quanto ás amostras de virus em questão, nos levam a concluir que a capacidade de formar corpusculos intranucleares especificos, como tambem a já conhecida permanencia do virus no sangue e nos tecidos, depende, de modo evidente, da especie animal usada e não da propria amostra empregada, nem do numero de passagens que ella soffreu no macaco. Embora os doentes pertencessem a raças differentes (quadro VIII) e embora, possivelmente diversas amostras de virus tenham sido nelles inoculadas, estamos autorisados a concluir que a amostra ou amostras que infectaram o homem na epidemia de 1928, no Rio de janeiro, possuem nelle uma fraca capacidade de determinar inclusões intranucleares. Ao contrario, a mesma amostra ou amostras são capazes de produzir no M. rhesus, logo na primeira passagem, inclusões intranucleares assaz abundantes. Outra diferença que notamos e attribuimos a especie animal empregada foi; as alterações hepaticas de natureza toxica e circulatoria (congestão, necrose e necrobiose da cellula hepatica) são nitidamente mais intensas no homem que nos macacos injectados com as amostras brasileiras do virus da febre amarella isoladas durante a epidemia de 1928 no Rio de Janeiro. Conseguimos, no homem, evidencia de inclusões typicas na cellula hepatica, apenas em tres casos dentre dezesete examinados. Esse resultado, provavelmente, ainda não é definitivo, indicando, apenas a raridade extrema que os corpusculos podem apresentar nos casos de febre amarella que ordinariamente chegam á autopsia. Tambem não realisamos uma pesquiza exhaustiva dos corpusculos em outros orgãos além do figado. O caso no qual encontramos em maior abundancia os corpusculos intranucleares, offerecia duas circumstancias que isoladamente, e, com maior razão, associadas, não são habituaes em material de autopsia de febre amarella, a saber: trata-se de uma creança fallecida cerca de 40 horas após o inicio da molestia e a autopsia foi iniciada 30 minutos após o obito. Notamos que, quando em uma preparação é encontrada uma cellula hepatica com inclusão, o exame não tarda em demonstrar, em campos microscopicos visinhos, uma ou outra cellula tambem com inclusão, ao passo que em pontos mais distantes nenhuma cellula é encontrada apresentando inclusões. Esses «fócos» de cellulas com inclusões nem sempre são faceis de encontrar, o que está de accôrdo com as differenças topographicas de outras lesões hepaticas, referidas por Oskar Klotz (1928) e Hudson (1928). 3- A degeneração oxychromatica é um processo regressivo nuclear, no qual tomam parte predominante elementos presentes no nucleo normal de cellulas tratadas pelos fixadores habituaes. São elles: a oxychromatina, o reticulo de linina e as particulas de basichromatina neste ultimo incrustadas; de mistura e associadas á oxychromatina existem provavelmente outras albuminas nucleares acidophilas oriundas do nucleoplasma em condições pathologicas do nucleo. Apenas esses elementos se apresentam alterados, quer quantitativamente, quer em seu aspecto e disposição reciproca, quer em suas affinidades tinctoriaes. O facto importante a reter é que taes modificações regressivas interessam, no inicio, unicamente determinadas partes componentes do nucleo com exclusão de outras e reproduzem nas cellulas hepaticas de animaes infectados, de maneira constante e regular, aspectos nucleares absolutamente typicos e especificos da infecção pelo virus amarillico. 4- O corpusculo intranuclear da febre amarella, em phases typicas (figs. 69 e 71) mostra-se constituido por uma «substancia fundamental» e por um «stroma». A substancia fundamental é uma albumina nuclear basica, em parte formada pela oxychromatina ou lanthanina, em parte por outras nucleoproteinas...