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Las amiloidosis constituyen un grupo de enfermedades caracterizadas por la conversión de la estructura nativa de ciertas proteínas en una conformación mal plegada que se dan generalmente con ganancia de estructura de hoja-beta, produciendo la agregación y depósito de estas proteínas lo que lleva al daño tisular, mal funcionamiento de los órganos, y en algunos casos conlleva a la muerte. El agregado de las proteínas se caracteriza por un marcado polimorfismo en donde oligómeros, fibras, y agregados amorfos, se encuentran como producto final. Se ha reportado la presencia de Ia apoA-I humana (mayor constituyente proteico de las HDL) en lesiones del tipo amiloide, tanto la proteína wt como algunas mutantes puntuales. El presente trabajo propone caracterizar estructuralmente a las variantes de apoA-I Gly26Arg y Lys107-0 ambas asociadas con amiloidosis. Por otro lado se estudia como los microambientes celulares afectan las estabilidad de las proteínas en estudio favoreciendo el mal plegamiento que conduce a una agregación patológica.

Esta tesis se ha desarrollado en el marco de un Proyecto de Investigación de ANPCyT (14-12174), del tipo interdisciplinario, dirigido al estudio de zeolitas procedentes de depósitos nacionales, con el objeto de analizar su potencialidad tecnológica, particularmente en áreas como la agronómica, el control ambiental y la catálisis. La versatilidad estructural de este tipo de especies minerales ofrece permanentes oportunidades de estudio desde el punto de vista químico y tecnológico, actividad que, para su fortalecimiento necesariamente requiere la complementación de otras disciplinas así como el análisis de situaciones vigentes tanto a nivel nacional como regional, que requieren del aporte de soluciones para mejorar aspectos socio-económicos y productivos.

En la escena internacional actual, el cuidado del medio ambiente es uno de los principales desafíos que enfrenta la industria, entre ellas, la dedicada a los recubrimientos orgánicos. Es por ello que todos los esfuerzos apuntan a la síntesis de productos que sean amigables con el medio ambiente. Esto significa que en el proceso de fabricación de las pinturas hay que identificar cuáles son los componentes verdaderamente inocuos y cuáles no, para lograr, de este modo, producir pinturas totalmente ecológicas. Las imprimaciones y pinturas anticorrosivas tradicionales contenían compuestos a base de plomo o de cromo, probadamente efectivos como pigmentos inhibidores de la corrosión. Sin embargo, su fuerte carácter tóxico y poluente condujo a la búsqueda de nuevas sustancias con menor impacto para la salud pública y el medio ambiente. Además, hay que tener en cuenta la emisión de solventes a la atmósfera, lo cual no sólo contribuye directa e indirectamente al efecto invernadero y a la formación de la niebla fotoquímica, sino que también provoca efectos nocivos para la salud humana. El objetivo de esta tesis fue obtener un material pigmentario para formular una imprimación anticorrosiva ecológica. Este tipo de imprimaciones actúan como protectores temporarios y, también, facilitan la adhesión de las capas posteriores de pintura al sustrato. Este último aspecto es de suma importancia en sustratos difíciles de pintar como el acero galvanizado, etc. El pigmento preparado en esta investigación fue un fosfosilicato de aluminio, libre de cinc, capaz de reemplazar a los cromatos con igual o superior eficiencia anticorrosiva. La imprimación anticorrosiva formulada utiliza solventes de bajo impacto ambiental; esto es agua y alcoholes, eliminado el problema que genera el uso de hidrocarburos aromáticos, cetonas, etc.

El desarrollo de los sistemas de expresión basados en plantas para la producción de proteínas recombinantes constituye un paradigma tanto en la producción de biológicos como de proteínas con diversas aplicaciones como son la investigación médica, la medicina regenerativa, como también las destinadas a la producción de biocombustibles, entre otros. El uso de esta tecnología se consolidó en distintos mercados gracias a algunas ventajas que permitían lidiar con las fallas de los sistemas tradicionales, como por ejemplo la rápida escalabilidad de la producción, la capacidad de síntesis de moléculas que no se sintetizan eficientemente en otros sistemas y la ausencia de endotoxinas y seguridad intrínseca. Las plantas representan además, un sistema de expresión sustentable y amigable con el medio ambiente. Este trabajo de tesis pretende contribuir al conocimiento de las plantas como fábricas de proteínas recombinantes y se basó en dos grandes aspectos. Por un lado, las condiciones de crecimiento de las plantas, teniendo en cuenta un factor clave que es el bajo costo tanto en la producción de biomasa, como de infraestructura y del proceso downstream. Y por otro lado, el estudio de estrategias que incrementen el rendimiento de producción, teniendo en cuenta que los mismos se encuentran limitados por procesos como el correcto plegado de proteínas y el transporte de las mismas a través de la vía secretoria hacia su destino final. En una primera sección, se analizó el efecto de la utilización de iluminación LED Full Spectrum o Rojo-Azul sobre el crecimiento de plantas Nicotiana benthamiana y sobre la producción de proteínas recombinantes en sistemas de expresión transitoria, con respecto a un sistema de iluminación tradicional como son los tubos fluorescentes blancos fríos. Para ello, en primer lugar se determinó la intensidad de luz emitida por cada una de las fuentes de luz estudiadas. Luego se evaluaron parámetros de crecimiento y fisiológicos de plantas Nicotiana benthamiana crecidas durante cuatro semanas bajo las distintas luces, como su altura, color, diámetro de hoja, y contenido relativo de agua (CRA). La mejor condición para el crecimiento de las plantas fue la de tubos fluorescentes o luces LED Full Spectrum para las cuales las plantas presentaron una coloración verde oscura, tamaños de planta y hojas adecuados para ensayos de agroinfiltración y valores de CRA superiores a 90%. Por otro lado, para evaluar el efecto de las luces sobre la producción de proteínas recombinantes, se analizaron los niveles de expresión de dos proteínas reporteras retenidas en el retículo endoplásmico: la proteína fluorescente verde (RE-GFP) y la enzima β glucuronidasa (RE-GUS). La mejor condición de luz para la producción de estas proteínas reporteras fue la de tubos fluorescentes, donde se alcanzaron los mayores niveles de RE-GFP y RE GUS y en donde se obtuvieron los niveles más bajos de la chaperona BiP, que es indicadora de estrés en el retículo endoplásmico. En la segunda sección de este trabajo, se exploró una estrategia de ingeniería de la vía secretoria a partir del estudio del efecto de la sobreexpresión de distintos genes candidatos sobre la producción de proteínas recombinantes. Los genes candidatos codifican para factores de transcripción del tipo bZIP, homólogos a aquellos que se expresan durante la diferenciación de células secretorias profesionales en otros organismos, o para chaperonas involucradas en el plegado proteico, que se expresan durante fase de acumulación de proteínas de reserva en semillas y también tienen un rol en los procesos vinculados a estrés, tal como la respuesta a proteínas mal plegadas o UPR. Los genes estudiados en este trabajo codifican para los factores AtbZIP60 (AT1G42990; NM_103458), AtbZIP28 (AT3G10800; NM_111917) y AtbZIP17 (AT2G40950; NM_129659), en sus formas completa o truncada (sin dominio C-terminal – ΔC) y para la chaperona Calnexina1 (CNX1) (AT5G61790). Se evaluó su efecto sobre la expresión de las proteínas reporteras sencillas RE GFP y RE-GUS y sobre la expresión de proteínas de interés más demandantes en su plegado como la versión simple cadena del anticuerpo 2G3 fusionado a la proteína fluorescente roja y un tag de histidinas (RFP-ScFv-KDEL) y el anticuerpo monoclonal tetramérico 14D9. Los resultados obtenidos muestran que la expresión de los genes codificantes para la forma activa del factor AtbZIP28ΔC o la chaperona Calnexina1, provoca un incremento en los niveles de GUS y GFP, como también de moléculas más demandantes para el plegado como los anticuerpos simple cadena 2G3 (RE-RFP-2G3) y multimérico 14D9. La co-expresión de la forma activa del factor bZIP60ΔC, también produjo incrementos en los niveles de acumulación de las reporteras GUS y GFP pero fue menos efectiva que la obtenida con los genes del bZIP28ΔC o Calnexina1. Este trabajo demuestra que la expresión de los genes codificantes para la forma activa del factor AtbZIP28ΔC o la chaperona Calnexina1, representa una estrategia válida para incrementar los niveles de proteínas reporteras con distintos requerimientos de plegado en plantas Nicotiana benthamiana por ensayos de expresión transitoria.

La luz puede ser usada para causar daño a los tejidos de diversas maneras, ya sea, térmica, mecánica o químicamente. Las aplicaciones de la luz incluyen técnicas terapéuticas en oftalmología, fotocoagulación, fotodisrupción y la fotoquímica. La fotoquímica difiere sustancialmente de las demás técnicas, ya que no implica ningún daño térmico o mecánico. El daño fotoquímico puede ocurrir naturalmente por exposición a la luz, induciendo mecanismos oxidativos. Por ejemplo, las consecuencias del estrés oxidativo de la retina generado por exposición a la luz, implican daño oxidativo de ADN, lípidos y proteínas (1,2). Durante años se ha incursionado en la utilización de diferentes terapias para la cura del cáncer. Una de ellas es la Terapia Fotodinámica. El presente trabajo de tesis se enmarca en este contexto, ahondando en el efecto del Beta-caroteno en el mecanismo de desactivación de oxígeno singlete en células mamíferas, a través del monitoreo directo de esta especie reactiva de oxígeno y la utilización de modelos donde se mimetiza tanto el ambiente heterogéneo al cual se enfrenta el carotenoide en la célula como la interacción con proteínas.

Los objetivos generales de la presente tesis fueron analizar la dinámica y la estructura del fitobenton en el río Salado en relación con las características del agua, la geomorfología y el ciclo hidrológico, así como examinar el efecto que las obras hidráulicas realizadas y en ejecución producen sobre el fitobenton. El estudio se realizó a diferentes escalas espaciales y temporales, por medio de análisis a campo y en laboratorio: • A nivel cuenca se llevó a cabo un análisis extensivo estacional durante un ciclo anual, involucrando el estudio del cauce principal, los más importantes afluentes y canales artificiales. Esta primera aproximación incluyó 13 sitios de muestreo distribuidos en la cuenca superior, los afluentes que vehiculizan el agua de las zonas serranas y la cuenca inferior. Se analizaron las características físico-químicas del agua y del sedimento, así como la biomasa y composición del fitobenton y su relación con condiciones hidrológicas del sistema, principalmente asociadas con obras hidráulicas efectuadas. A partir de ese primer análisis se comprobó la existencia de sectores con diferentes concentraciones de nutrientes (mayores en la cuenca superior y menores en el sector de los afluentes de la zona serrana) y de sales (con mayores concentraciones en la cuenca superior debido al ingreso del agua proveniente de la pampa arenosa, y en la desembocadura) que se vio reflejada en la composición del fitobenton. El análisis de la granulometría de los sedimentos evidenció mayores proporciones de arenas, limos y arcillas en la cuenca superior y en el sector de los afluentes de la zona serrana, y granulometrías más gruesas en la cuenca inferior, siendo tosca y conchilla los sustratos disponibles para el fitobenton cerca de la desembocadura. Si bien el muestreo coincidió con un ciclo hidrológico relativamente seco, pudieron evidenciarse en el sedimento los fenómenos de erosión / depositación, tanto en la composición granulométrica como en la biomasa y composición del fitobenton, con integrantes del fitoplancton viviendo en los sedimentos, evidenciando fenómenos de sedimentación. Obras hidráulicas puntuales generaron resuspensión de los sedimentos, con el consecuente aumento de la turbidez del agua y disminución en la disponibilidad de luz para el desarrollo algal, resultando en marcadas disminuciones de la biomasa en aquellos sectores perturbados. • Se realizó un análisis intensivo en una zona de la cuenca que abarcó un sistema de río y canales. Se eligió un área en donde pudieran discriminarse la dinámica de ambos, su relación con cuerpos de agua lénticos y con las obras hidráulicas realizadas y en ejecución. Se estudiaron el fitobenton y las características físico-químicas del agua y los sedimentos en dos momentos hidrológicos. El fitobenton del Canal Mercante, que transporta agua proveniente de la pampa arenosa con altas concentraciones de sales, estuvo bien desarrollado y compuesto por taxa adaptados a vivir bajo esas condiciones ambientales. El sistema de lagunas ubicado aguas abajo de ese canal, resultó en amortiguador de las cargas salinas, de acuerdo también con los resultados obtenidos por investigaciones previas; la biota algal desarrollada bajo menores concentraciones de sales, estuvo integrada por taxa típicos de ambientes dulceacuícolas. La estructura, biomasa y composición del fitobenton reflejaron los fenómenos de erosión / depositación en relación con las diferentes condiciones hidrológicas analizadas. También se observó que en ambientes lóticos naturales el fitobenton varía temporalmente en su estructura y diversidad, mientras que en canales la complejidad algal del fitobenton es menor, siendo influenciado en mayor medida por los cambios hidrológicos. En cuanto al efecto sobre el fitobenton de las obras hidráulicas realizadas a corto plazo, se analizaron dos sectores de un tramo, tanto durante la ejecución de obras de dragado como una vez finalizadas las mismas. Durante la realización de las obras se observó, en uno de los sectores estudiados, el efecto puntual de la alteración del flujo de agua y de la depositación de los sedimentos, resultando en escaso desarrollo fitobentónico donde sólo se encontraron unas pocas diatomeas pennadas. Finalizadas las obras la composición y desarrollo del fitobenton fue similar en ambos sectores. Este estudio puso de manifiesto la susceptibilidad de las comunidades bentónicas a la movilización de los sedimentos por obras, así como la resiliencia del fitobenton del río Salado a esos niveles de disturbio. • A escala de análisis experimental en laboratorio, se analizó el efecto sobre el fitobenton de variables particulares: la velocidad de corriente y el pastoreo. Estas experiencias se realizaron con velocidades de corriente mínima, en búsqueda de un rango en el que pudieran discriminarse los fenómenos de resuspensión y decantación de los sedimentos. En los valores de velocidad de corriente analizados se verificó un efecto sobre la biomasa (clorofila a) del fitobenton. Con velocidades de 0,03 cm/s se desarrollaron poblaciones algales con distribución agregada y biomasa promedio de 70 mg/m2 de clorofila a. Otras dos velocidades mayores resultaron en valores similares entre sí de biomasa (40 mg/m2 cl.a) y una distribución espacial más uniforme. Si bien los taxa algales más abundantes en todos los acuarios y fechas fueron diatomeas pennadas, se identificó a la velocidad de corriente como variable forzante de la estructura y biomasa del epipelon entre 0,03 y 0,15 cm/s. El efecto del pastoreo sobre el fitobenton se estudió utilizando invertebrados comunes en la cuenca del río Salado: el anfípodo Hyalella curvispina y el gasterópodo Heleobia parchappii. Para ello se realizaron en primer lugar pruebas de comportamiento de los invertebrados en relación con diferentes ofertas de alimento; en segunda instancia se testeó el efecto de la densidad de ambos invertebrados sobre el desarrollo fitobentónico; y en última instancia se analizó el efecto de la presencia de pastoreadores tanto sobre la biomasa como la composición algal. La presencia del gasterópodo resultó en una disminución de la biomasa del fitobenton cercana al 40%, mientras que el anfipodo también afectó negativamente el desarrollo algal posiblemente tanto por el consumo como por los movimientos activos que realiza que resultan en mayor sombreado. En esta tesis se comprobó que el fitobenton de la cuenca del río Salado es influenciado por las variables físicas y químicas del agua (concentración de sales y de nutrientes, disponibilidad de luz, velocidad de corriente y transporte de materiales) y de los sedimentos (disponibilidad y estabilidad del sustrato), así como por las interacciones bióticas. Se conocieron las variables que favorecen el desarrollo del fitobenton en la cuenca del río Salado, así como las situaciones que generan perturbaciones, ya sea de origen natural como antrópicas, tales como la ejecución de obras hidráulicas. Estas relaciones pudieron evidenciarse claramente debido a que los estudios realizados a campo ocurrieron en períodos relativamente secos. Es posible que ante situaciones de mayores precipitaciones, con el consiguiente aumento en el caudal y la velocidad del agua, el escenario resulte en mayor homogeneidad en las variables estudiadas.

Una serie de sólidos Mn-Ce-O de diferente composición ha sido preparada por coprecipitación en NaOH e KOH con el objetivo de analizar el efecto del metal alcalino, luego los sólidos fueron lavados, secados y calcinados. Algunos de los que se obtuvieron a partir de NaOH fueron impregnados con una sal de Cu2+ previamente a la calcinación. De esta manera se obtuvieron tres series de catalizadores denominadas: Mn-Ce (Na), Mn-Ce (K) y Mn-Ce (Na) Cu, entre paréntesis se hace referencia al agente coprecipitante y a la derecha de este se indica el elemento que ha sido impregnado. La caracterización de los mismos se llevó a cabo por varias técnicas: DRX, FTIR, XPS, SEM, BET, TPR y adsorción de Fenol en fase acuosa. El estudio de actividad catalítica se realizó mediante la oxidación de Fenol en medio acuoso, en un reactor de vidrio operando en modo batch a la temperatura de ebullición normal del Agua. La conversión se cuantificó mediante HPLC y espectroscopia UV-VIS y los catalizadores se analizaron después de la reacción por espectroscopía DRIFT, con la finalidad de estudiar las especies adsorbidas sobre los catalizadores y proponer un posible mecanismo de adsorción-oxidación de Fenol sobre los sólidos preparados. Finalmente, mediante el estudio DRIFTS y aplicando la teoría DFT se ha propuesto un mecanismo de adsorción-oxidación de Fenol sobre los catalizadores Mn-Ce-O.

Las benzodiacepinas se usan en la clínica como anticonvulsivantes, sedativos/hipnóticos, ansiolíticos y relajantes musculares; también producen amnesia anterógrada y son empleadas para facilitar la anestesia. El efecto terapéutico de las benzodiacepinas está mediado por la unión a un sitio específico en el receptor GABAA. Dado que en lugar de activar directamente al receptor las benzodiacepinas actúan estimulando las acciones del GABA endógeno, exhiben un gran índice terapéutico y baja toxicidad. Sin embargo, el consumo prolongado de benzodiacepinas induce tolerancia a la mayoría de sus efectos farmacológicos. El objetivo del presente trabajo fue analizar el mecanismo molecular de tolerancia a las benzodiacepinas, realizando estudios conductuales en combinación con análisis bioquímicos. Se estudió el efecto de administraciones diarias (1 inyección subcutánea por día) con vehículo o diacepam (15 mg/kg) en ratas durante 1 (tratamiento agudo), 7 o 14 días. Los estudios conductuales se llevaron a cabo 2 horas luego de la última inyección pues es el momento donde se alcanza la máxima concentración de diacepam en el plasma y el cerebro. El efecto ansiolítico de la benzodiacepina se determinó en el test del laberinto en cruz elevado, estimándolo como un aumento en el número de entradas y en el tiempo de permanencia en los brazos abiertos en relación al grupo de ratas administradas con vehículo. El efecto ansiolítico persistió luego del tratamiento con diacepam por 7 días pero fue abolido luego de la administración de 14 días. De este modo, la tolerancia a los efectos ansiolíticos del diacepam se detectó solamente luego del tratamiento más prolongado. El efecto sedativo del diacepam, estimado como una reducción en la actividad locomotora en el test del campo abierto comparado con animales tratados con vehículo, se observó luego del tratamiento agudo pero no se detectó luego de los tratamientos crónicos de 7 o 14 días. Por consiguiente, la tolerancia a los efectos sedativos se detectó luego de los dos tratamientos crónicos con diacepam. Estos resultados están de acuerdo con las evidencias previas que indican que la tolerancia a las benzodiacepinas se desarrolla con diferentes cursos temporales dependiendo del efecto farmacológico. Nuestros resultados mostraron que la concentración de diacepam en la corteza cerebral de las ratas no disminuyó luego de los dos tratamientos crónicos con la benzodiacepina con respecto al grupo de animales que recibió el tratamiento agudo, indicando que el proceso de tolerancia no está mediado por cambios en factores farmacocinéticos.

El objetivo del presente trabajo de Tesis se enfoca en el estudio de la degradación de distintos compuestos aromáticos mediante técnicas tipo Fenton y relacionadas. La posibilidad de aplicación de las técnicas PAOs implica la comprensión de las variables que determinan la eficiencia del proceso. La información disponible en la literatura especializada muestra que los procesos de oxidación avanzados son apropiados para el tratamiento de contaminantes orgánicos en solución. Sin embargo hasta el presente la información publicada acerca de la influencia de las condiciones de trabajo en la eficiencia y la cinética de estos procesos es generalmente incompleta. El diseño y optimización de técnicas para el tratamiento de efluentes a escala industrial requiere del conocimiento y la comprensión de los principales factores que regulan la eficiencia de los métodos de oxidación. En este marco, la adopción de una determinada técnica requiere del compromiso entre una mayor eficiencia y un menor costo. Por este motivo en la búsqueda de alternativas económicamente viables y un adecuado control de los factores que determinan la velocidad de mineralización, es crucial poseer un entendimiento cinético y mecanístico de los procesos involucrados. En este sentido, establecer correlaciones entre estructura y reactividad química de los sustratos e intermediarios de reacción es esencial para la comprensión y el modelado de este tipo sistemas. Los objetivos generales relacionados con este trabajo de tesis están encaminados hacia: a) El estudio de mecanismos de reacción y la influencia de las condiciones de trabajo en la cinética de las reacciones tipo Fenton, Electro-Fenton y Foto-Electro-Fenton para la degradación de contaminantes. b) El modelado físico-matemático de los sistemas estudiados. c) La búsqueda de correlaciones entre estructura molecular de los sustratos e intermediarios de reacción y su eficiencia de degradación.

En este trabajo se estudió el efecto de la deshidratación solar y por microondas sobre las características microestructurales, fisicoquímicas y sensoriales de productos frutihortícolas, tales como acelga (Beta vulgaris var. cicla), tomate (Lycopersicum esculentum), kiwi (Actinidia chinensis) y frambuesa (Rubus idaeus). Los frutos fueron adquiridos en el mercado local, se acondicionaron y se trataron de la siguiente manera: para el secado solar se empleó un equipo prototipo donde el alimento alcanzó una temperatura máxima de 61°C y un tiempo de secado máximo de 14 horas para los frutos mas húmedos y de 5 horas para los de menor humedad. En cuanto a la deshidratación por microondas, los productos se sometieron a una potencia de 119 W (17 % de la potencia total) durante 5 horas para los frutos más húmedos y 35 minutos para los de menor humedad inicial; finalmente todos los productos alcanzaron un valor de humedad mínima segura determinada por el Código Alimentario Argentino (CAA). Además se realizaron determinaciones de la capacidad antioxidante, color, textura; para las muestras frescas y secas sometidas por ambos métodos. Teniendo como resultado final productos deshidratados con buenas propiedades organolépticas, pudiendo ser utilizados en cualquier época del año y como materia prima para elaboración de diferentes productos. Los métodos utilizados alcanzaron las expectativas (obtención de productos de calidad) con un mayor tiempo de procesamiento para el secado solar. Sin otra razón los métodos de secado estudiados son viables para secado industrial de alimentos frutihortícolas específicamente en los estudiados en el presente trabajo.