Exploitation of Ashbya gossypii for the production of high-value products from glycerol feedstocks

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Farmacologia do fibratos

Os fibratos são as drogas de escolha nas hipertrigliceridemias. Após sua absorção, os fibratos são metabolizados pelo fígado, utilizando isoenzimas P450 não compartilhadas pelas estatinas. Entretanto, para alguns fibratos, como o genfibrozil, uma interação com estatinas pode ocorrer durante a sua glucuronidação, ou pelo deslocamento de frações livres de estatina ligadas às proteínas plasmáticas. A vida-média plasmática é variável entre os fibratos (2-80 h). Recentemente, foi demonstrado que os fibratos promovem suas ações lipídicas pelo estímulo dos PPAR-alfa. Através dessa ação, existe um incremento na transcrição de alguns genes relacionados com o metabolismo lipídico, como a LLP, APOAI, APOAII, ABCA-1, bem como uma diminuição na expressão da APOCIII, e muitas outras ações.

Mecanismos de hepatotoxicidade

Hepatopatia relacionada ao uso de drogas hipolipemiantes tem sido definida como um dano celular (aumento das enzimas AST e ALT) sem alterações colestáticas (aumento de bilirrubinas e/ou fosfatase alcalina). Seis mecanismos são propostos para a hepatopatia: 1. Reações de alta energia no citocromo P450 comprometendo a homeostase do cálcio com a ruptura de fibrilas intracelulares e lise de hepatócitos. 2. Disfunção de proteínas transportadoras relacionadas com o fluxo de ácidos biliares (mecanismo proposto para a toxicidade hepática dos fibratos). 3. Reações imunes geradas pela formação de metabólitos das drogas hipolipemiantes formados no fígado. 4. Hepatoxicidade promovida por células T com inflamação adicional mediada por neutrófilos. 5. Apoptose mediada por TNF e Fas (imune-mediada). 6. Estresse oxidativo gerado por dano a organelas intracelulares. Ainda, idade avançada, consumo excessivo de álcool, altas doses de drogas hipolipemiantes, interação com outros fármacos, e doença hepática ativa prévia podem aumentar a hepatotoxidade.

Desarrollo de productos cárnicos con bajo contenido en sodio, adicionados con sustancias prebióticas y microorganismos potencialmente probióticos

El objetivo del trabajo es el desarrollo de productos cárnicos bajos en sodio, adicionados con sustancias prebióticas y bacterias con capacidad probiótica,se trabajará con cultivos inciadores comerciales y con cepas microbianas indígenas, provenientes de fabricas de chacinados, aisladas e identificadas, a las que se le probarán sus capacidades probióticas en ensayos in Vitro, a partir de las que mejores resultados se obtengan se elaborarán diferentes productos cárnicos (emulsiones cárnicas y embutidos crudo-curados) sobre la base de formulaciones regionales modificadas en su contenido de sodio (2,5 %, 2%, 1,5%, 1%, 0,5 %) y con el agregado de fibra de cítricos en diferentes concentraciones (0,5%, 1%, 2.5% y 5 %), a nivel escala piloto y en condiciones de producción industrial de volúmenes controlados, se compararán con productos elaborados a partir de la incorporación de cultivos iniciadores comerciales con capacidad probiótica ,con la misma formulación, a fin de comparar los resultados obtenidos con los diferentes inóculos. Se realizarán las siguientes determinaciones analíticas: pH, color, TPA (análisis instrumental de perfil de textura), humedad, proteínas y lípidos totales, contenido de sodio, recuento de microorganismos probióticos durante las etapas de elaboración y almacenamiento para determinar viabilidad de los mismos en el producto final. También se realizará la evaluación sensorial de los productos obtenidos A través del proyecto se pretende atender la demanda de los consumidores, con mayor variedad de productos que posean características que sean benéficas para la salud.

Compromiso del metabolismo del hierro en pacientes con enfermedad renal asociada a la infección por VIH

En la infección por VIH, se ha descripto un espectro de enfermedades renales, tales como: falla renal aguda y falla renal crónica debida a glomeruloesclerosis, enfermedad por complejos inmunes y microangiopatía trombótica. La enfermedad renal pueden ser consecuencia de la infección directa de los riñones por el VIH, de coinfecciones o neoplasias o de toxicidad de medicamentos utilizados en el tratamiento de la infección y sus complicaciones. La enfermedad renal asociada a la infección por VIH potencialmente puede exacerbar alteraciones en el metabolismo del hierro que son detectados en individuos con infección pero sin enfermedad renal. El presente proyecto de investigación tiene por objeto principal evaluar parámetros del metabolismo del hierro en pacientes con enfermedad renal asociada a la infección por VIH e identificar marcadores de predicción de enfermedad renal en individuos con infección por VIH. Para ello, se estudiarán individuos en distintos estadíos clínicos e inmunológicos de la infección por VIH en quienes se evaluarán parámetros virológicos, inmunológicos, hematológicos, de función renal y proteínas de fase aguda. Si bien, la incidencia de enfermedad renal ha disminuido debido al uso de la terapia antiretroviral, la prevalencia de enfermedad renal crónica se mantiene elevada. Debido a la mayor expectativa de vida que ha supuesto el tratamiento antiretrovial, transformando a la infección por VIH en una enfermedad crónica, se estima un incremento de enfermedad renal en esta población en las próximas décadas.

Desarrollo e implementación de programa estratégico de educación e intervención sanitaria para el control de enfermedades transmisibles en poblaciones marginales de la Provincia de Córdoba

En los primeros años del siglo XXI, la pobreza, la exclusión social y la inequidad en la agenda política de los países y de los organismos internacionales han dado mayor espacio a la discusión sobre la protección social. Se han definido las “enfermedades de la pobreza” como una constante de grupos marginales que no logran acceso a una equitativa distribución de recursos sanitarios acordes a sus necesidades insatisfechas. Nuestro país no escapa a esa realidad, más aún en poblaciones donde todavía no existe acceso a redes de agua potable, adecuados servicios de tratamiento de residuos, deficiente participación de los sectores estatales en salvaguarda de la salud de la población e insostenible calidad nutricional, para citar solo algunos de los factores que determinan la exclusión sanitaria. En la última publicación del 2007 sobre los Indicadores Básicos de la Situación de Salud en las Américas de la OPS, se observa que en la Argentina existe una elevada tasa de mortalidad por enfermedades transmisibles (superada por pocos países de la región), una considerable tasa de incidencia de tuberculosis (una de las enfermedades de la pobreza) y que aún un 20% de la población rural no cuenta con fuentes mejoradas de agua potable ni instalaciones de saneamiento. Ante esta inequidad manifiesta, la educación sanitaria es uno de los medios más importantes para generar los cambios de conducta necesarios a nivel individual, familiar y comunitario, así como para interrumpir las vías de transmisión de las enfermedades asociadas con el agua y el saneamiento. A partir de la investigación de las variables que condicionan la prevalencia de enfermedades transmisibles y la detección de indicadores adecuados, desde este proyecto se sostiene que el desarrollo e implementación de programas estratégicos de educación e intervención sanitaria harán posible un mejor control y tratamiento de estas enfermedades en las poblaciones marginales objeto de estudio. La estrategia de educación y la prevención deben lograr reemplazar la llegada tarde al sistema de salud que funciona como un “parche” poco efectivo y más costoso. Forma parte entonces, del objetivo general de este trabajo, desarrollar e implementar un proyecto de educación sanitaria, y las estrategias para su aplicación, destinado al control de las enfermedades transmisibles en poblaciones marginales, desarrollando herramientas que permitan extrapolar la realidad regional a otras comunidades similares.

Infección por Toxocara Canis: detección en suelo y en niños y adolescentes de comunidades de la provincia de Córdoba

Toxocara canis es un parásito cosmopolita frecuentemente hallado en el intestino delgado de los caninos. El hombre adquiere la infección con Toxocara por la ingestión de huevos embrionados que se encuentran en el suelo contaminado. En Argentina, las cifras reales de prevalencia de esta infección no se conocen por tratarse de una patología que no es de notificación obligatoria y por la existencia de casos asintomáticos. Los objetivos de este proyecto de investigación son: a) determinar el grado de contaminación con huevos de Toxocara canis de suelos en áreas de uso público y privado de las comunas de Villa El Prado y Los Cedros de la Provincia de Córdoba, b) detectar la presencia de anticuerpos anti-Toxocara canis en niños y adolescentes de estas Comunas, c) relacionar la presencia de anticuerpos con factores de riesgo y d) obtener antígenos excresión/secreción de larvas L2 de Toxocara canis. La presencia de huevos de Toxocara se evaluará en suelo (tierra, arena, mixta) del área de recreo de las escuelas y de áreas externas de cada vivienda (patio, jardín). La presencia de anticuerpos específicos será detectada en niños y adolescente entre 1 a 15 años de edad de ambos sexos que asistan a los dispensarios de las comunas. Para elaborar un sistema de detección de anticuerpos específicos se obtendrán antígenos excresión/secreción de larvas L2 de Toxocara canis. Este proyecto permitirá comparar la seroprevalencia de infección por Toxocara en niños y adolescentes, con otras regiones del país y el extranjero y analizar la relación entre títulos y manifestaciones clínicas. Además, posibilitará caracterizar asociaciones entre infección y factores de riesgo. Debido a la carencia de información sobre esta infección parasitaria en nuestro medio, esta investigación aportará datos útiles para las campañas de desparasitación de mascotas, saneamiento ambiental, tratamiento antiparasitario en personas afectadas y caracterización de manifestaciones clínicas asociadas a esta parasitosis.

Desórdenes Congénitos de la Glicosilación (CDG). Primera investigación Argentina de patologías genéticas causadas por defectos en la biosíntesis de las glicoproteínas: estudios clínicos, bioquímicos y moleculares para la identificación y caracterización de las distintas variantes

La caracterización de nuevas patologías causadas por defectos en la glicosilación de proteínas se ha incrementado exponencialmente en los últimos cinco años. Los Desórdenes Congénitos de la Glicosilación ó Congenital Disorders of Glycosylation, sigla en inglés, CDG, comprenden defectos en la biosíntesis de las glicoproteínas, ya sea en la vía de la N-glicosilación, como así también de la O-glicosilación proteica. La presentación fenotípica es multisistémica, existen más de 500 genes que codifican para proteínas implicadas en procesos de glicosilación, poniendo de manifiesto la importancia crucial de la glicobiología en los procesos celulares. La mayoría de los CDG conocidos hasta el momento son defectos de N-glicosilación (clasificadas CDG-Ia hasta CDG-Im y CDG-IIa hasta CDG-IIf), aunque están siendo descritas alteraciones de O-glicosilación, como causa primaria de diferentes distrofias musculares, condrodisplasias, mucolipidosis I y II; Síndrome de Exostosis Múltiple Hereditario (EMH), trastornos de la migración neuronal e incluso existen defectos combinados de N- y O-glicosilación. Presentan una mortalidad infantil elevada, de aproximadamente un 25% por infecciones graves o fallos orgánicos. Las principales manifestaciones clínicas son: retraso psicomotor, convulsiones, hipotonía axial, estrabismo e hipoplasia cerebelosa, entre las características más frecuentes, acompañadas en algunos casos por dismorfias, hepatopatía, coagulopatía, enteropatía, entre otras manifestaciones, sin existir un patrón único de expresión clínica y pudiendo observarse manifestaciones inusuales de la enfermedad. Existe en nuestro medio un sub-diagnóstico de estas patologías, atribuible al desconocimiento de la gran variabilidad fenotípica y a la falta de metodologías para su diagnóstico. El estudio de alteraciones de la glicosilación proteica permitirá la identificación de diferentes clases de CDG como responsables de síndromes clínicos no explicados e incluso el hallazgo de nuevas variantes de estas patologías en nuestro medio. Como Objetivo General, se desea contribuir al desarrollo de un capítulo inédito en Latinoamérica, en el área de las Enfermedades Metabólicas Hereditarias, desde los diferentes aspectos: clínico, bioquímico y molecular, conjuntamente con la aplicación de criterios cada vez más amplios para la detección de CDG en nuestro medio y el conocimiento de los aspectos fisiopatogénicos propios de estas enfermedades.

Mecanismos de diferenciación celular en una de las células eucariotas más primitivas, el protozoario intestinal Giardia lamblia

Giardia lamblia es un protozoario que habita en el intestino de seres humanos y otros vertebrados. La forma vegetativa del parásito carece de organelas típicas de células eucariotas tales como mitocondrias, peroxisomas y compartimentos relacionados en el tráfico intracelular y secreción de proteínas como el aparato de Golgi y gránulos de secreción. Dentro del intestino algunos trofozoítos se transforman en quistes, la forma infectiva, que se liberan con las heces, responsables de la transmisión de la enfermedad. El enquistamiento se manifiesta como un proceso de adaptación celular a la falta de colesterol que ocurre en la parte inferior del intestino, aunque no se conocen los mecanismos de transducción de señales que llevan a la expresión de genes específicos. Este proyecto está dirigido a conocer los aspectos del proceso de enquistamiento de Giardia, como son a) mecanismos de transducción de señales que se generan ante esta ausencia de colesterol y la regulación de la expresión de genes específicos, b) transporte intracelular de los componentes de la pared del quiste, en particular la biogénesis de las vesículas especificas de secreción y del aparato de Golgi, organelas presentes en trofozoítos en proceso de enquistamiento y c) el ensamblado de la pared extracelular.

Aberraciones cromosómicas de tumores sólidos en Córdoba, Argentina

Aproximadamente una de cada cinco personas en el mundo mueren de cáncer. A pesar de los considerables avances en el tratamiento, incluyendo procedimientos de alta precisión en cirugía y protocolos detallados para rayo y quimioterapia, los tumores malignos son una de las causas de muerte más prominentes de la sociedad moderna. Las estrategias para el tratamiento dependen de un diagnóstico preciso y temprano. No obstante algunos tumores son dificultosos para clasificarlos, desarrollando una incertidumbre en el pronóstico y tratamiento. Los tumores de tejidos blando y óseo son un grupo de neoplasias diverso y grande, que ocurren en todas las edades, normalmente sin un aparente factor etiológico. El diagnóstico/ pronóstico puede ser complicado y el dilema del diagnóstico diferencial depende frecuentemente de los métodos histopatológicos y radiológicos. El presente proyecto intenta detectar las aberraciones cromosómicas en tumores sólidos. Este método de detección es el más adecuado para diagnosticar y tratar eficientemente una gran cantidad de cánceres. Permite identificar alteraciones cromosómicas, tales como: anillos, cromosomas discéntricos, deleciones, traslocaciones, etc., que están asociadas con tipos específicos de tumores sólidos.

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.

Desarrollo de una vacuna contra el Protozoario intestinal Giardia Lamblia basado en la manipulación del mecanismo de variación antigénica

Una característica de los parásitos es su capacidad de adaptación. Uno de los mecanismos que utiliza Giardia es la variación de sus antígenos de superficie (VSP), pudiendo así evadir la respuesta inmune del huésped. Esto es posible debido a que cada trofozoíto expresa una sola VSP en su superficie pero frente a la respuesta del huésped produce el recambio de las VSPs, evadiendo el ataque inmunológico. Nuestro grupo de trabajo investigó el mecanismo involucrado en este proceso, demostrando que la regulación de la expresión de las VSP es mediado por un mecanismo de silenciamiento posttranscripcional. Caracterizamos las enzimas involucradas en el mismo y su localización. La dilucidación del mecanismo de variación antigénica en Giardia abre las fronteras hacia la manipulación del mismo para emplearlo en la generación de una vacuna contra este parásito intestinal. Si se lograra inhibir la acción de enzimas claves no habría silenciamiento génico y todos los genes que codifican VSP se traducirían en proteínas, expresándose todas en la superficie del parásito posibilitando al hospedador generar una respuesta inmune protectiva que contrarreste la infección. En el presente proyecto se completarán los estudios relacionados al silenciamiento génico y se explicará los antígenos utilizados en los esquemas de inmunización.

Estudio de marcadores tumorales citológicos e histológicos relacionados con las alteraciones cromosómicas de tumores sólidos

Si bien hay diferencias en cuanto a incidencia y tasa de morbilidad y mortalidad de cada una de las formas de cáncer en los diversos países, se calcula que aproximadamente una de cada cinco personas en el mundo mueren de cáncer. Aunque ha habido considerables avances en el tratamiento, incluyendo procedimientos de alta precisión en cirugía y protocolos detallados para radio y quimioterapia, los tumores malignos siguen siendo una de las causas de muerte más prominentes de la sociedad moderna. Las estrategias para el tratamiento dependen de un diagnóstico preciso y temprano. Algunos tumores presentan dificultades para clasificarlos, lo que lleva consigo una incertidumbre en el pronóstico y tratamiento. Los tumores sólidos tanto de órganos como de tejidos blandos y óseo, son un grupo de neoplasias muy diverso, que ocurren en todas las edades. El diagnóstico/ pronóstico puede ser complicado y el dilema del diagnóstico diferencial depende frecuentemente de los métodos histopatológicos y radiológicos. El presente proyecto intenta correlacionar los parámetros histopatológicos e inmunohistoquimicos con las aberraciones cromosómicas que ellos presentan a los efectos de contribuir en el diagnóstico y tratamiento más eficientes. La detección de alteraciones cromosomicas como anillos, cromosomas dicéntricos, deleciones, traslocaciones, etc., que están asociadas con tipos específicos de tumores sólidos relacionándolos con su morfología permitirá contribuir a un mejor diagnóstico y por ende tratamientos más precisos, ya que ciertos tumores, a pesar de morfología similar pueden tener comportamiento diferente

Infecciones conjuntivales crónicas o recurrentes: Análisis de la inmunidad local y sistémica y su relación con parámetros nutricionales y de estrés

El sistema inmune del huésped dirige a los linfocitos T cooperadores o helper (Th) activados a madurar hacia linfocitos Th1 o Th 2 según el antígeno específico estimulante. Los linfocitos Th1 son responsables de estimular la respuesta inmune celular e inducir el cambio del isotipo de las inmunoglobulinas (Ig) de los linfocitos B hacia la síntesis de IgG1 e IgG3. En contraste, los linfocitos Th2 inducen respuesta humoral con cambio de isotipo de las Igs a la producción de IgE e IgG4, isotipos involucrados en la respuesta alérgica y con mínimo rol en la defensa contra microorganismos. Las inflamaciones crónicas de la mucosa ocular pueden ser causadas por alergias, infecciones, traumatismos o mixtas. En estudios previos en niños de 3 a 5 meses de edad con infecciones conjuntivales crónicas o recurrentes y asociadas a dacrioestenosis congénita hemos determinado que los procesos infecciosos inducen una respuesta hacia isotipos de Igs mediados por linfocitos Th2 (IgE e IgG4) no protectivos y asociados con alergia. En adultos, una minoría de los casos de inflamaciones conjuntivales crónicas o recurrentes se asocian con niveles elevados de IgE en lágrimas, presencia de eosinófilos en la citología conjuntival y diagnóstico clínico de alergia. Sin embargo, la mayoría de los pacientes que manifiestan esta enfermedad no tienen diagnóstico clínico de alergia pero muestran niveles bajos de IgE e IgG en lágrimas, ausencia de eosinófilos y presencia de microorganismos en sus conjuntivas. En base a estos hallazgos surge el interrogante respecto a ¿cuál es el motivo de los niveles bajos de IgE en la respuesta inmune local a estos patógenos que en forma crónica y recurrente agreden las conjuntivas de estos pacientes? Y ¿por qué la respuesta de IgG en baja concentración no los defiende? Por lo expuesto, el presente proyecto tiene como objetivo evaluar la inmunidad inespecífica sistémica y la específica de la superficie ocular de pacientes adultos con infecciones conjuntivales crónicas o recurrentes para caracterizar la respuesta de linfocitos Th1/Th2. Además, analizar el efecto del estrés y deficiencias nutricionales sobre la respuesta inmune local y sistémica. Estos estudios permitirán determinar modificaciones de la inmunidad ocular y caracterizar el perfil de la respuesta inmune. La identificación del tipo de respuesta inmune afectada permitirá la detección de pacientes con predisposición a esta patología y por ello, ayudar a prevenir y en algunos casos, a revertir este proceso recurrente; lo que constituirá un valioso aporte a programas de prevención de enfermedades oculares.

Descubrimiento de información y minería de datos para la toma de decisiones en Biotecnología

En la actualidad la información es uno de los elementos de mayor valor agregado, más cuando es expresión novedosa y útil que permite acelerar el proceso de toma de decisiones o aumentar el conocimiento sobre determinados elementos. Los volúmenes de información que se generan en forma permanente (por ej. en el ámbito hospitalario, experimento genómicos, epidimeológicos, etc.) están creciendo considerablemente. El análisis y procesos diagnósticos exitosos implican la utilización de un número cada vez mayor de variables a asociar. Por otra parte, el formato digital está reemplazando cada vez más el papel en todos los ambientes, desde el empresarial hasta el de salud, pasando indudablemente por el de los experimentos científicos, particularmente los experimentos genéticos. Estos procesos de recolección o generación de información producen volúmenes tales que superan las capacidades humanas para analizarlas. Esta limitación se debe a varios factores, entre los que podemos mencionar, la disponibilidad en tiempo y la incapacidad de relacionar grandes volúmenes con eventos y una gran cantidad de variables. Entonces ¿Qué hacer con toda la información disponible? ¿Cómo extraer conocimiento de dicha información? El Descubrimiento de Información en Bases de Datos (DIBD) y las técnicas de Minería de Datos (MD) (entre las que podemos mencionar aquellas provenientes del campo de la Inteligencia Artificial, tales como los modelos Neuronales Artificiales) son metodologías asociadas, tendientes a resolver los problemas de la extracción de información novel y útil sobre un conjunto de datos y/o señales biomédicas. Este proyecto trata sobre el desarrollo y aplicación de metodologías de análisis de datos para el descubrimiento de información en bases de datos biológicas y biomédicas, tendientes a mejorar y/o desarrollar nuevas técnicas de diagnóstico, como también para el análisis de señales e información biomédica.